Thiết kế và chế tạo mô hình bộ khuôn phun ép ba tấm móc treo tường có slider để mở undercut ngoài

Nó có thể được sử dụng để treo tranh, ảnh, đồ trang trí, hoặc để giữ các đồ vật như khăn tắm, chìa khóa… Sản phẩm này có sự phong phú về mẫu mã và kiểu dáng nhờ vào việc ứng dụng chất li

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH BỘ

KHUÔN PHUN ÉP BA TẤM MÓC TREO TƯỜNG

CÓ SLIDER ĐỂ MỞ UNDERCUT NGOÀI

LÊ NGỌC HƯNG NGUYỄN QUỐC ÁI

GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN SVTH: NGUYỄN QUỐC TIẾN

S K L 0 1 1 1 0 0

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 07 năm 2023

Đề tài: “Thiết kế và chế tạo mô hình bộ

khuôn phun ép ba tấm móc treo tường

có slider để mở undercut ngoài.”

Giảng viên hướng dẫn: TS TRẦN VĂN TRỌN

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC TIẾN 19144026

NGUYỄN QUỐC ÁI 19144223

LÊ NGỌC HƯNG 19144263

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Học kỳ II / năm học 2022 - 2023Giảng viên hướng dẫn: TS TRẦN VĂN TRỌN

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC TIẾN MSSV: 19144026 Điện thoại: 0337058362

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC ÁI MSSV: 19144223 Điện thoại: 0971871867

Sinh viên thực hiện: LÊ NGỌC HƯNG MSSV: 19144263 Điện thoại: 0797821044

1 Đề tài tốt nghiệp:

- Mã số đề tài: 22223DT86

- Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình bộ khuôn phun ép ba tấm móc treo tường có slider

để mở undercut ngoài

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Yêu cầu kỹ thuật và vật liệu của móc treo tường;

- Các thông số kỹ thuật của máy phun ép và các vật liệu nhựa;

- Tài liệu thiết kế và chế tạo khuôn phun ép;

3 Nội dung chính của đồ án:

- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ phun ép nhựa;

- Tìm hiểu, thiết kế và tách khuôn mô hình móc treo tường;

- Mô phỏng dòng chảy nhựa trong lòng khuôn và dự đoán các khuyết tật;

- Thiết kế, gia công và lắp ráp mô hình bộ khuôn phun ép ba tấm có slider để mở undercut ngoài;

7 Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt 

Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt 

TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)

 Được phép bảo vệ ………

(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

LỜI CAM KẾT

- Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình bộ khuôn phun ép ba tấm móc treo tường có slider để mở undercut ngoài

- GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN

- Họ tên sinh viên: NGUYỄN QUỐC TIẾN

+ Địa chỉ sinh viên: 12 đường số 10, phường Linh Trung, Thủ Đức

+ Số điện thoại liên lạc: 0337058362

+ Email: quoctienute@gmail.com

- Họ tên sinh viên: LÊ NGỌC HƯNG

+ Địa chỉ sinh viên: Cư xá VPIC, Hố Nai 3, Trảng Bom, Đồng Nai

+ Số điện thoại liên lạc: 0797821044

+ Email: lehung52026@gmail.com

- Họ tên sinh viên: NGUYỄN QUỐC ÁI

+ Địa chỉ sinh viên: 45/1 đường số 8, phường Linh Trung, Thủ Đức

+ Số điện thoại liên lạc: 0971871867

+ Email: nguyenquocai180501@gmail.com

- Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp: 10/07/2023

- Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do

chính tôi nghiên cứu và thực hiện Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”

Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 7 năm 2023

Ký tên

LỜI CẢM ƠN

Chúng em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và tràn đầy cảm xúc đến tất cả những người

đã đồng hành và hỗ trợ chúng em trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp "Thiết kế và

chế tạo mô hình bộ khuôn phun ép ba tấm móc treo tường có slider để mở undercut ngoài" Trong khoảng thời gian ngắn ngủi vài tháng, chúng em đã trải nghiệm qua một hành

trình đáng nhớ và nhờ sự hỗ trợ và định hướng từ thầy cô, bạn bè, các cố vấn tận tụy xung quanh mà đề tài đã được thực hiện dễ dàng hơn

Đầu tiên và trên hết, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến giảng viên hướng dẫn của chúng em, TS Trần Văn Trọn Thầy là một giảng viên tận tâm, luôn quan tâm, chú trọng đến sự phát triển của sinh viên Thầy đã không ngừng truyền đạt kiến thức, giúp đỡ và trả lời những thắc mắc cho nhóm trong những thời điểm khó khăn Những tình cảm và sự nhiệt huyết của thầy đã truyền cảm hứng và thúc đẩy chúng em vượt qua các khó khăn trong suốt quá trình thực hiện

Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các Phòng, Khoa và tất cả quý thầy cô đang công tác tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh Sự giúp đỡ và tạo điều kiện của các thầy, cô đã giúp chúng em có một môi trường thuận lợi để thực hiện đồ

án tốt nghiệp và luận văn tốt nghiệp Những hướng dẫn tỉ mỉ và chia sẻ kinh nghiệm từ quý thầy cô trong từng giai đoạn của quá trình nghiên cứu, từ việc thiết kế poster, viết báo cáo cho đến thuyết trình, đã giúp chúng em hoàn thiện kỹ năng và hiểu sâu hơn về ngành học

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp này, chúng em đã thu thập rất nhiều kiến thức từ nhiều nguồn khác nhau Các tài liệu, con số và ý kiến từ giảng viên, cũng như những góp ý từ các quý cố vấn có kinh nghiệm trong lĩnh vực, và những đóng góp từ bạn bè đã tạo nên nền tảng quan trọng cho đề tài của chúng em Tuy nhiên, chúng em nhận thức rằng có những sai sót không thể tránh khỏi trong đề tài này Vì vậy, chúng em rất mong nhận được những góp ý chân thành từ quý thầy cô và quý độc giả, để chúng em có thể hoàn thiện hơn trong chặng đường tới tốt nghiệp và đóng góp tốt hơn cho các dự án tương lai

Một lần nữa, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và tận cùng lòng biết ơn đến tất

cả những người đã đóng góp và ủng hộ chúng em trong hành trình này Sự giúp đỡ và khích

lệ của mọi người đã là nguồn động lực to lớn, và chúng em sẽ luôn ghi nhớ và trân trọng những đóng góp đó

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH BỘ KHUÔN PHUN ÉP BA TẤM MÓC TREO

TƯỜNG CÓ SLIDER ĐỂ MỞ UNDERCUT NGOÀI

Đồ án này tập trung vào nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một mô hình bộ khuôn ép nhựa

ba tấm có cơ cấu mở slider để tạo ra sản phẩm móc nhựa treo tường Phương pháp nghiên cứu

và thiết kế của chúng tôi dựa trên các tiêu chuẩn và kỹ thuật chế tạo, nhằm tạo ra một mô hình hoàn chỉnh Bộ khuôn có kích thước 200 mm × 200 mm, vật liệu khuôn nhôm A6061 T6 Kích thước của móc là 50 mm × 30 mm × 5 mm, và vật liệu là nhựa ABS Để tiến hành thiết kế và

mô phỏng, chúng tôi sử dụng các phần mềm Creo Parametric 8.0 và Moldex 3D Kết quả đạt được là thành công trong việc tạo ra một bộ khuôn ba tấm có cơ cấu hoàn thiện, đáp ứng đầy

đủ yêu cầu và chức năng đã đề ra

ABSTRACT

DESIGN AND MANUFACTURE OF A THREE PLATE PLASTIC INJECTION

MOLD WITH SLIDER MECHANISM FOR WALL HOOKS

This project focuses on the research, design, and fabrication of a complete model of a three-plate plastic mold with a slider mechanism to produce plastic wall hangers Our research and design approach are based on relevant standards and manufacturing techniques to create a comprehensive model The mold has dimensions of 200 mm × 200 mm and is made of A6061 T6 aluminum The hook size is 50 mm × 30 mm × 5 mm, constructed from ABS plastic For the design and simulation, we utilized Creo Parametric 8.0 and Moldex 3D software The achieved result was successful in creating a well-structured three-plate mold that fully meets the specified requirements and functions

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I LỜI CAM KẾT II LỜI CẢM ƠN III TÓM TẮT ĐỒ ÁN IV MỤC LỤC V DANH MỤC BẢNG BIỂU VIII DANH MỤC HÌNH ẢNH IX DANH MỤC VIẾT TẮT XIV

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Tính cấp thiết của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

1.4 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 2

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 2

1.6 Phương pháp nghiên cứu 2

1.7 Kết cấu của ĐATN 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 4

2.1 Tổng quan về vật liệu nhựa 4

2.1.1 Khái niệm 4

2.1.2 Tính chất cơ bản của nhựa 4

2.2 Vật liệu nhựa ABS 5

2.2.1 Khái niệm 5

2.2.2 Cấu tạo 5

2.2.3 Đặc tính kỹ thuật của vật liệu ABS 5

2.2.4 Thông số kỹ thuật của nhựa ABS 6

2.3 Tổng quan về công nghệ ép phun 9

2.4 Khuôn ép nhưa 10

2.5 Các loại khuôn ép nhựa phổ biến 11

2.5.1 Khuôn 2 tấm (Two-Plate Mold) 11

2.5.2 Khuôn 3 tấm (Three-Plate Mold): 12

2.5.3 Khuôn nhiều tầng (Stack Mold): 12

2.5.4 Khuôn Hot Runner (Hot Runner Mold): 12

2.6 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 13

2.6.1 Nghiên cứu ngoài ngước 13

2.6.2 Nghiên cứu trong nước 14

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15

3.1 Tổng quan về khuôn ba tấm 15

3.2 Cấu tạo khuôn 3 tấm 16

3.3 Nguyên lý hoạt động của khuôn ba tấm 17

3.4 Sản phẩm có undercut ngoài 19

3.5 Vật liệu làm khuôn 22

3.6 Thông số ép phun 23

3.7 Khái quát về ứng dụng CAE trong khuôn mẫu 24

CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 26

4.1 Yêu cầu của đề tài 26

4.2 Phương hướng và giải pháp thực hiện 26

4.2.1 Phương án chọn sản phẩm 26

4.2.2 Phương án chọn vật liệu khuôn 27

4.3 Trình tự công việc tiến hành 27

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ THIẾT KẾ KHUÔN 28

5.1 Thiết kế sản phẩm 28

5.1.1 Tổng quan về sản phẩm 28

5.1.2 Yêu cầu về độ chính xác hình dáng 28

5.1.3 Yêu cầu về độ chính xác kích thước 28

5.1.4 Thiết kế sản phẩm 29

5.1.5 Khối lượng sản phẩm 37

5.1.6 Góc thoát khuôn và hệ số co rút của sản phẩm 38

5.2 Tính toán các thông số liên quan đến lòng khuôn 39

5.2.1 Tính toán số lòng khuôn và cách bố trí lòng khuôn 39

5.2.2 Tính toán hệ thống kênh dẫn nhựa 40

5.2.3 Tính toán hệ thống mở khuôn 48

5.2.5 Thiết kế hệ thống làm mát 51

5.3 Mô phỏng CAE dựa trên công cụ Moldex3D Studio 2021 52

5.3.1 Thiết lập thông số để phân tích trên phẩm mềm Moldex 3D – CADdoctor 52

5.3.2 Phân tích các kết quả 62

5.4 Yêu cầu thiết kế 68

5.5 Quá trình tách khuôn 68

5.6 Hệ thống thoát khí 78

5.7 Hệ thống đẩy 79

5.8 Thiết kế bộ khuôn theo tiêu chuẩn 80

5.9 Phân tích độ bền khuôn dựa trên phần mềm Creo Parametric 8.0 87

CHƯƠNG 6: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC TẤM KHUÔN 92

6.1 Chọn vật liệu 92

6.2 Công thức tính thông số chế độ cắt 92

6.3 Quy trình công nghệ gia công 93

6.3.1 Gia công tấm kẹp trên – Fixed Installation Plate 93

6.3.2 Gia công tấm tách kênh dẫn – Runner Stripper Plate 96

6.3.3 Gia công lòng khuôn – Cavity 98

6.3.4 Gia công lòng khuôn – Core 101

6.3.5 Gia công hai gối đỡ - Spacer Blocks 104

6.3.6 Gia công tấm giữ - Upper Ejector Plate 106

6.3.7 Gia công tấm đẩy – Lower Ejector Plate 108

6.3.8 Gia công tấm kẹp dưới - Base Clamping Plate 110

6.3.9 Gia công chốt xiên – Angular Pin 112

6.3.10 Gia công Slider – Locking 113

6.3.11 Gia công hai thanh trượt – Rails 115

6.3.12 Gia công Slider – Slider Body 116

6.3.13 Gia công chốt giựt đuôi keo 118

6.4 Lắp ráp khuôn 119

KẾT LUẬN 121

7.1 Kết quả 121

7.2 Phương hướng phát triển 121

TÀI LIỆU THAM KHẢO 122

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Hệ số co rút của một số vật liệu nhựa [1] 5

Bảng 2.2: Đặc tính vật liệu [2] 6

Bảng 2.3: Đặc tính vật lý của nhựa ABS [2] 6

Bảng 2.4: Đặc tính cơ học của nhựa ABS [2] 7

Bảng 2.5: Đặc tính điện tử của nhựa ABS [2] 7

Bảng 2.6: Đặc tính điện tử của nhựa ABS [2] 8

Bảng 2.7: Đặc tính quang học của nhựa ABS [2] 8

Bảng 2.8: Đặc tính xử lý của nhựa ABS [2] 8

Bảng 4.1: Bảng phương án chọn vật liệu khuôn 27

Bảng 5.1: Bảng so sánh các phương án chọn vị trí miệng phun 47

Bảng 5.2: Bảng số lượng chi tiết trong hệ thống mở khuôn 49

Bảng 5.3: Bảng phân tích kết quả mô phỏng quá trình ép phun 66

Bảng 5.4: Kết quả so sánh các lần mô phỏng ép sản phẩm 67

Bảng 6.1: Bảng quy trình công nghệ gia công tấm kẹp trên 94

Bảng 6.2: Bảng quy trình công nghệ gia công tấm tách kênh dẫn 97

Bảng 6.3: Bảng quy trình công nghệ gia công Cavity 99

Bảng 6.4: Bảng quy trình công nghệ gia công Core 102

Bảng 6.5: Bảng quy trình công nghệ gia công gối đỡ 105

Bảng 6.6: Bảng quy trình công nghệ gia công tấm giữ 107

Bảng 6.7: Bảng quy trình công nghệ gia công tấm đẩy 109

Bảng 6.8: Bảng quy trình công nghệ gia công tấm kẹp dưới 111

Bảng 6.9: Bảng quy trình công nghệ gia công chốt xiên 112

Bảng 6.10: Bảng quy trình công nghệ gia công Slide locking 114

Bảng 6.11: Bảng quy trình công nghệ gia công thanh trượt 115

Bảng 6.12: Bảng quy trình công nghệ gia công Slider Body 117

Bảng 6.13: Bảng quy trình công nghệ gia công chốt giựt đuôi keo 118

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Cấu tạo máy ép phun [3] 9

Hình 2.2: Khuôn ép sản phẩm nhựa 10

Hình 3.1: Kết cấu khuôn 3 tấm [15] 16

Hình 3.2: Bước 2 – Khoảng mở 1 [15] 18

Hình 3.3: Bước 2 – Khoảng mở 2 [15] 18

Hình 3.4: Bước 2, 3 – Khoảng mở 3 [15] 18

Hình 3.5: Bước 4 – Đóng khuôn [15] 18

Hình 3.6: Một số undercut điển hình [16] 19

Hình 3.7: Tháo undercut [16] 19

Hình 3.8: Đẩy cưỡng bức bằng tấm tháo [16] 20

Hình 3.9: Cấu tạo của một hệ thống trượt [16] 21

Hình 3.10: Thiết kế khuôn truyền thống 24

Hình 3.11: Thiết kế khuôn có ứng dụng CAE 24

Hình 4.1: Kiểu dáng 1 26

Hình 4.2: Kiểu dáng 2 26

Hình 4.3: Kiểu dáng 3 27

Hình 5.1: Tạo file thiết kế 3D 29

Hình 5.2: Thiết kế sơ bộ phần thân 30

Hình 5.3: Thiết kế phần móc 30

Hình 5.4: Tạo Sketch theo biên dạng 31

Hình 5.5: Extrude Cut 31

Hình 5.6: Hoàn thiện thiết kế chi tiết 32

Hình 5.7: Tạo góc nghiêng cho cạnh bên bằng lệnh Sweep 32

Hình 5.8: Tạo biên dạng cho Sweep 33

Hình 5.9: Kết quả lệnh Sweep 33

Hình 5.10: Kết quả thiết kế lệnh Sweep 34

Hình 5.11: Chọn mặt phẳng 35

Hình 5.12: Tạo Sketch 35

Hình 5.13: Kết quả sau khi cắt 35

Hình 5.14: Bo các góc trên sản phẩm 36

Hình 5.15: Sản phẩm hoàn thiện 37

Hình 5.16: Phân tích khối lượng sản phẩm 37

Hình 5.17: Phân tích góc thoát khuôn 38

Hình 5.18: Cấu tạo kênh dẫn nhựa [16] 40

Hình 5.19: Hệ thống kênh dẫn nhựa [16] 40

Hình 5.20: Bạc cuống phun [16] 41

Hình 5.21: Cấu tạo cuống phun [16] 41

Hình 5.22: Tiết diện kênh dẫn nhựa hình thang hiệu chỉnh [16] 42

Hình 5.23: Miệng phun điểm chốt [16] 43

Hình 5.24: Thông số kích thước miệng phun điểm chốt [16] 43

Hình 5.25: Vị trí miệng phun 1 44

Hình 5.26: Áp suất phun - 1 44

Hình 5.27: Thời gian điền đầy sản phẩm-1 44

Hình 5.28: Nhiệt độ sản phẩm - 1 44

Hình 5.29: Lỗi bọt khí - 1 44

Hình 5.30: Lỗi đường hàn - 1 44

Hình 5.31: Vị trí miệng phun - 2 45

Hình 5.32: Áp suất phun - 2 45

Hình 5.33: Thời gian điền đầy sản phẩm -2 45

Hình 5.34: Nhiệt độ phun - 2 45

Hình 5.35: Lỗi bọt khí - 2 45

Hình 5.36: Lỗi đường hàn - 2 45

Hình 5.37: Vị trí miệng phun - 3 46

Hình 5.38: Áp suất phun - 3 46

Hình 5.39: Thời gian điền đầy sản phẩm - 3 46

Hình 5.40: Nhiệt độ phun - 3 46

Hình 5.41: Lỗi bọt khí - 3 46

Hình 5.42: Lỗi đường hàn - 3 46

Hình 5.43: Thiết kế kênh dẫn 47

Hình 5.44: Ray dẫn 49

Hình 5.45: Khối nêm 49

Hình 5.46: Tính toán chiều dài chốt xiên 50

Hình 5.47: Bố trí đường nước trên tấm khuôn trên 51

Hình 5.48: Phần mềm Moldex3D Studio 2021 52

Hình 5.49: Tạo thư mục lưu trữ quá trình phân tích 52

Hình 5.50: Nhập dữ liệu phân tích 53

Hình 5.51: Kết quá sau khi nhập dữ liệu 53

Hình 5.52: Thiết lập thuộc tính cho các đối tượng 54

Hình 5.53: Xác định vị trí nhựa vào cho kênh dẫn 54

Hình 5.54: Tạo phôi 2 tấm khuôn 55

Hình 5.55: Thiết lập các thông số cho các tấm khuôn 55

Hình 5.56: Thiết lập đường nước 56

Hình 5.58: Chọn đối tượng để chia lưới 57

Hình 5.59: Thiết lập đơn vị chia lưới (Mesh size) 57

Hình 5.60: Tiến hành chia lưới – Generate 58

Hình 5.61: Kết quả của quá trình chia lưới 58

Hình 5.62: Thiết lập vật liệu nhựa ABS 59

Hình 5.63: Thiết lập mô phỏng 59

Hình 5.64: Thông tin các thông số 60

Hình 5.65: Chọn kiểu phân tích 60

Hình 5.66: Thiết lập thông số về độ cong vênh 61

Hình 5.67: Chạy quá trình phân tích 61

Hình 5.68: Melt Front Time 62

Hình 5.69: Biểu đồ áp suất trong quá trình ép phun 63

Hình 5.70: Biểu đồ lực kẹp khuôn 63

Hình 5.71: Nhiệt độ sản phẩm cuối quá tình Cooling 64

Hình 5.72: Hiệu suất các đường làm mát 64

Hình 5.73: Độ cong vênh của sản phẩm sau quá trình ép 65

Hình 5.74: So sánh cong vênh do chênh lệch nhiệt độ và cong vênh do co rút 65

Hình 5.75: Bọt khí trên sản phẩm 66

Hình 5.76: Đường hàn trên sản phẩm 66

Hình 5.77: Độ cong vênh ở các lần mô phỏng 67

Hình 5.78: Tạo môi trường tách khuôn 68

Hình 5.79: Đưa chi tiết đã có hệ số co rút vào môi trường tách lòng khuôn 68

Hình 5.80: Điều chỉnh khoảng cách giữa các lòng khuôn 69

Hình 5.81: Tạo phôi tự động 69

Hình 5.82: Điều chỉnh kích thước của lòng khuôn 69

Hình 5.83: Thiết kế kênh dẫn nhựa 70

Hình 5.84: Kích thước của kênh dẫn nhựa 70

Hình 5.85: Chọn bề mặt vẽ kênh dẫn 71

Hình 5.86: Kiểm tra chiều của kênh dẫn 71

Hình 5.87: Vẽ kênh dẫn 72

Hình 5.88: Cập nhật kênh dẫn 72

Hình 5.89: Chọn mặt phẳng cho cuống phun 73

Hình 5.90: Kích thước cuống phun 73

Hình 5.91: Chọn mặt phẳng tạo PL 74

Hình 5.92: Biên dạng PL1 74

Hình 5.93: Mặt phân khuôn – PL1 74

Hình 5.94: Mặt phẳng PL2 75

Hình 5.95: Tạo Slider tự động 75

Hình 5.96: Biên dạng Slider 76

Hình 5.97: Slider 76

Hình 5.98: Cắt lòng khuôn 77

Hình 5.99: Cắt mặt phân khuôn 77

Hình 5.100: Lấy các tấm khuôn 77

Hình 5.101: Mở khuôn 78

Hình 5.102: Vị trí ty đẩy 79

Hình 5.103: Khởi động EMX 80

Hình 5.104: Thiết lập chuẩn khuôn, kích thước khuôn 81

Hình 5.105: Hoàn thiện chọn chuẩn khuôn 81

Hình 5.106: Giao diện thiết lập khuôn 82

Hình 5.107: Thiết lập thông số cho tấm kẹp trên 82

Hình 5.108: Thiết lập bạc dẫn hướng 83

Hình 5.109: Thiết lập chốt dẫn hướng 83

Hình 5.110: Thiết lập lò xo 84

Hình 5.111: Thiết lập chốt hồi 84

Hình 5.112: Thiết lập vòng định vị 84

Hình 5.113: Thiết lập Bạc cuống phun 85

Hình 5.114: Điều chỉnh bạc cuống phun 85

Hình 5.115: Thiết lập bulong vòng 86

Hình 5.116: Thiết lập hệ thống đẩy 86

Hình 5.117: Đặt phản lực liên kết lên mặt dưới khuôn dương 87

Hình 5.118: Bề mặt khuôn cần kiểm nghiệm bền 88

Hình 5.119: Chọn vật liệu 88

Hình 5.120: Kết quả chia lưới 89

Hình 5.121: Thông số ứng suất tác động lên khuôn 89

Hình 5.122: Thông số chuyển vị tác động lên lòng khuôn theo phương Y 90

Hình 5.123: Bộ khuôn hoàn chỉnh: 200 mm × 200 mm × 240 mm 91

Hình 6.1: Bản vẽ tấm kẹp trên 93

Hình 6.2: Tấm kẹp trên 95

Hình 6.3: Bản vẽ tấm tách kênh dẫn 96

Hình 6.4: Tấm tách runner 97

Hình 6.5: Bản vẽ lòng khuôn - Cavity 98

Hình 6.6: Cavity 100

Hình 6.7: Bản vẽ lòng khuôn dưới – Core 101

Hình 6.9: Bản vẽ gối đỡ 104

Hình 6.10: Gối đỡ 105

Hình 6.11: Bản vẽ tấm giữ 106

Hình 6.12: Tấm giữ 107

Hình 6.13: Bản vẽ tấm đẩy 108

Hình 6.14: Tấm đẩy 109

Hình 6.15: Bản vẽ tấm kẹp dưới 110

Hình 6.16: Tấm kẹp dưới 111

Hình 6.17: Bản vẽ chốt xiên 112

Hình 6.18: Bản vẽ Slide locking 113

Hình 6.19: Slider with Angular Hole 114

Hình 6.20: Bản vẽ thanh trượt 115

Hình 6.21: Bản vẽ Slider Body 116

Hình 6.22: Hệ thống Slider 118

Hình 6.23: Bản vẽ chốt giựt đuôi keo 118

Hình 6.24: Kết cấu khuôn 119

Hình 6.25: Bộ khuôn hoàn chỉnh 120

DANH MỤC VIẾT TẮT

ABS Acrylonitrin Butadien Styren

PE PolyEtylen

PP PolyPropylen

PS PolyStyrene

PMMA Poly Methyl MethAcrylate

PET PolyEthylene Terephthalate

PF Phenolic Fomanđehit

PVC Poly Vinyl Chloride

PC PolyCarbonate

PA PolyAmide

ISO International Organization for Standardization

CAE Computer-Aided Engineering

EMX Expert Moldbase Extension

CAD Computer-Aided Design

CAM Computer-Aided Manufacturing

CNC Computer Numerical Control

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Lý do chọn đề tài

Trong cuộc sống ngày nay, móc dán tường là vật dụng hữu ích trong mỗi gia đình Nó

có thể được sử dụng để treo tranh, ảnh, đồ trang trí, hoặc để giữ các đồ vật như khăn tắm, chìa khóa… Sản phẩm này có sự phong phú về mẫu mã và kiểu dáng nhờ vào việc ứng dụng chất liệu nhựa trong sản xuất Do đó, sản phẩm có thể được thiết kế với nhiều hình thức khác nhau, tăng cường sự đa dạng trong lựa chọn cho khách hàng sử dụng Cụ thể, sản phẩm có thể được thiết kế dưới dạng đơn móc để treo những vật dụng nhỏ, nhẹ như áo quần, nón, khăn hoặc để trang trí hay có thể đưới dạng nhiều móc để phù hợp với nhu cầu người sử dụng Việc sử dụng chúng giúp tăng tính tiện dụng và trang trí cho không gian Sản phẩm còn được cung cấp với

đa dạng màu sắc và họa tiết trang trí, tạo nên một cái nhìn tươi mới và hấp dẫn, giúp tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống Tính linh hoạt của sản phẩm cũng giúp đáp ứng được nhu cầu của người dùng, từ đó giúp người dùng có thể tỏa sáng và khẳng định gu thẩm mỹ và cá tính của mình

Tuy vậy mỗi loại vật liệu đều sẽ có ưu và nhược điểm Ở đây nhóm chúng em sẽ chọn vật liệu là nhựa ABS với tiêu chí: nhẹ, giá thành rẻ, thiết kế đa dạng, không thấm nước… Để tạo nên được sản phẩm bằng nhựa với cách hiện đại nhất ngày nay là “in 3D” giúp tạo ra các chi tiết sản phẩm 3 chiều bằng cách đắp những lớp vật liệu cho đến khi bộ phận đó hoàn thiện Phương án sản xuất này chỉ phù hợp cho sản xuất hàng đơn lẻ vì thời gian gia công kéo dài, các chi tiết cần độ chính xác và tỉ mỉ cao và bề mặt sản phẩm chưa đáp ứng được yêu cầu về

độ bóng và đẹp mắt Bên cạnh đó còn có các phương pháp khác như: đúc polymer, khuôn thổi, đùn ép… Tuy nhiên trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Sư Phạm

Kỹ thuật TP.HCM nhóm đã nghiên cứu về công nghệ ép phun vì công nghệ này rất phổ biến trong công nghiệp sản xuất sản phẩm nhựa hiện nay

Nguyên lý sản xuất của phương pháp này là sản xuất bằng cách phun ép vật liệu nhựa nóng chảy vào khuôn, sau khi vật liệu nguội và đông đặc sẽ có hình dáng theo biên dạng của lòng khuôn Công nghệ này hiện đang rất phát triển và có nhiều ưu điểm như: sản phẩm có

độ phức tạp cao với thời gian ngắn, sản xuất với số lượng lớn, có thể gia công với nhiều loại nhựa khác nhau, đa dạng về kiểu dáng, màu sắc và kích thước

Cùng sự giúp đỡ của quý thầy cô và trang thiết bị sẵn có, nhóm tác giả đã lên ý tưởng

và thực hiện đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình bộ khuôn phun ép ba tấm móc treo tường

có slider để mở undercut ngoài” Với mong muốn được học hỏi thêm nhiều kiến thức về

khuôn ép nhựa, đặc biệt là kiến thức về khuôn ba tấm, cũng như về vật liệu nhựa, quy trình sản xuất sản phẩm nhựa, phương pháp ép khuôn và quy trình công nghệ hoàn thiện được một

bộ khuôn hoàn chỉnh Ngoài ra, nhóm cũng mong muốn bổ sung thêm tài liệu học tập cho bộ môn khuôn ép nhựa cùng các môn học liên quan đến khuôn mẫu Với những lý do này, nhóm

em đã lên ý tưởng thiết kế một chiếc móc treo tường bằng nhựa mang phong cách riêng của nhóm

1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Đáp ứng nhu cầu giảng dạy, học tập, và nghiên cứu của giảng viên và sinh viên của Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM về môn học Thiết kế - chế tạo khuôn mẫu, cụ thể là khuôn ép nhựa

1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học

Ứng dụng kiến thức đã học nhóm đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo ra bộ khuôn thực tế Giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về các khía cạnh liên quan đến thiết kế sản phẩm, kỹ thuật và quy trình sản xuất của bộ khuôn ép nhựa

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Cung cấp được thêm tài liệu học tập cho bộ môn khuôn ép nhựa cùng các môn học liên quan đến khuôn mẫu, kèm theo là bộ khuôn thực tế để người học có cái nhìn trực quan hơn

1.4 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ phun ép nhựa

- Tìm hiểu và thiết kế mô hình 3D cho sản phẩm móc treo tường

- Thiết kế,gia công và lắp ráp bộ khuôn ép nhựa

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bộ khuôn ép nhựa ba tấm có cơ cấu mở slider tháo undercut ngoài

- Bộ khuôn có vật liệu: Nhôm A6061 T6

- Bộ khuôn chỉ làm mô hình dạy học và không sử dụng để ép ra sản phẩm được tối ưu

1.6 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện được đề tài, nhóm tác giả đã tiến hành các phương pháp:

- Nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng các kiến thức căn bản về thiết kế cơ khí nhằm xây dựng cách thức tính toán thiết kế kích thước, thiết kế để xây dựng được bản vẽ chế tạo các chi tiết của bộ khuôn ép nhựa

- Phương pháp so sánh: đưa ra nhiều giải pháp khi thực hiện thiết kế, mô phỏng

- Nghiên cứu thực nghiệm: Khảo sát, phân tích và đánh giá mô hình qua phần mềm; gia công chi tiết trong xưởng sản xuất

1.7 Kết cấu của ĐATN

ĐATN bao gồm 6 chương, trong đó:

- Chương 1: Giới thiệu về đề tài

- Chương 2: Tổng quan về vật liệu nhựa và công nghệ phun ép

- Chương 3: Cơ sở lý thuyết

- Chương 4: Phương hướng và các giải pháp về thiết kế

- Chương 5: Thiết kế sản phẩm và thiết kế khuôn

- Chương 6: Quy trình công nghệ gia công các tấm khuôn

có khả năng thay đổi hình dạng dưới tác động của nhiệt độ và áp suất, tuy nhiên chúng vẫn giữ được hình dạng mới đó khi ngừng tác động Chính vì tính năng này, chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghệ ép phun

❖ Phân loại theo tính chất

- Nhựa nhiệt dẻo: loại chất liệu dễ dàng chuyển đổi từ dạng rắn sang dạng lỏng khi được nung ở một nhiệt độ nhất định và đông lại khi hạ nhiệt độ Ví dụ: polyetylen (PE), Polypropylen (PP), poly etylen tere phtalat (PET)…

- Nhựa nhiệt rắn: Nhựa nhiệt rắn là một loại vật liệu tổng hợp linh hoạt, được biến đổi hóa học và không thể hóa lỏng hoặc tan chảy khi đã được xử lý Ví dụ: ure focmadehyt (UF), nhựa melamin,…

- Vật liệu đàn hồi là nhựa có tính chất đàn hồi tương tự như cao su

❖ Phân loại theo ứng dụng

- Nhựa thông dụng: là nhựa được dùng trong những vật dụng thường ngày, như: PE, PP, ABS, PET,

- Nhựa kỹ thuật là một dạng nhựa vượt trội về tính chất cơ lý so với các loại nhựa thông thường Thường được ứng dụng trong các sản phẩm công nghiệp như polycarbonate (PC), polyamide (PA), và các loại nhựa khác

- Nhựa chuyên dụng: là loại nhựa được sản xuất để đáp ứng các yêu cầu và nhu cầu đặc biệt của các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, y tế, điện

tử, ô tô, v.v Một số loại nhựa: polycarbonate, nylon, PVC và PEEK

2.1.2 Tính chất cơ bản của nhựa

❖ Đặc điểm cơ tính

- Độ bền kéo: khả năng chịu lực căng mà không bị vỡ hoặc biến dạng

- Độ cứng: khả năng chịu lực nén mà không bị biến dạng hoặc nứt

- Độ co giãn: khả năng co lại hoặc giãn ra khi bị tác động

- Độ bền mài mòn: khả năng chống mài mòn khi dùng

❖ Đặc tính nhiệt

- Đặc tính nhiệt liên quan đến khả năng chịu nhiệt và truyền nhiệt

Bảng 2.1: Hệ số co rút của một số vật liệu nhựa [1]

2.2.3 Đặc tính kỹ thuật của vật liệu ABS

Đặc tính vật liệu: Khi thiết kế sản phẩm nhựa, đặc tính vật liệu nhựa cần được xem xét

kỹ lưỡng vì nó có ảnh hưởng lớn đến mục đích và chức năng sử dụng của sản phẩm Vật liệu nhựa ABS có những đặc tính như sau:

Bảng 2.2: Đặc tính vật liệu [2]

Kết hợp ABS với chất phụ gia: Để cải thiện các tính chất của nhựa ABS như độ cứng,

độ bền, độ bền nhiệt, độ bền UV, tính chống cháy, tính nhớt và độ bóng Các chất phụ gia

thông dụng được sử dụng để kết hợp với nhựa ABS bao gồm: các chất tăng cứng như sợi thủy

tinh hoặc khoáng chất để cải thiện độ cứng và độ bền Các chất tăng độ bền nhiệt như chất

đóng rắn để cải thiện tính bền nhiệt của ABS Chất tăng độ bền UV để bảo vệ ABS khỏi tác

động của ánh sáng mặt trời Các chất chống cháy để cải thiện khả năng chống cháy của ABS

2.2.4 Thông số kỹ thuật của nhựa ABS

Bảng 2.3: Đặc tính vật lý của nhựa ABS [2]

Bảng 2.4: Đặc tính cơ học của nhựa ABS [2]

Bảng 2.5: Đặc tính điện tử của nhựa ABS [2]

Bảng 2.6: Đặc tính điện tử của nhựa ABS [2]

Bảng 2.7: Đặc tính quang học của nhựa ABS [2]

Bảng 2.8: Đặc tính xử lý của nhựa ABS [2]

Nhược điểm

Mặc dù nhựa ABS là một trong những loại nhựa phổ biến nhất trong công nghiệp ép phun, nhưng nó cũng có một số nhược điểm như nhựa ABS có xu hướng bị lão hóa sau một thời gian sử dụng dài, đặc biệt là khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và khí hậu ẩm ướt; khả năng chịu va đập tốt, nhưng nó cũng dễ bị rạn nứt khi bị tác động mạnh hoặc khi sử dụng trong điều kiện khắc nghiệt; không thể tái chế một cách dễ dàng như một số loại nhựa khác

2.3 Tổng quan về công nghệ ép phun

Công nghệ ép phun là một quy trình sản xuất tiên tiến, trong đó vật liệu được nung đến nhiệt độ nóng chảy và sau đó được phun vào một khuôn để tạo ra sản phẩm Lòng khuôn, nơi tạo ra biên dạng của sản phẩm thường được chế tạo bằng kim loại như thép hoặc nhôm và đã được gia công kỹ lưỡng để đạt được kích thước và hình dạng yêu cầu

Vật liệu sau khi được ép phun vào khuôn sẽ làm nguội và đông đặc thành hình dạng của lòng khuôn Khi sản phẩm đã đạt được hình dạng hoàn chỉnh, khuôn sẽ được mở ra và sản phẩm được lấy ra bằng hệ thống đẩy

Công nghệ ép phun có thể sử dụng với nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại, thủy tinh, vật liệu pha trộn, vật liệu đàn hồi, và đặc biệt là vật liệu nhựa Quá trình này được ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất cả những chi tiết đơn giản và phức tạp

Tuy nhiên, để quá trình ép phun diễn ra thuận lợi, các chi tiết phải được thiết kế cẩn thận, đảm bảo rằng vật liệu, hình dạng và các đặc điểm yêu cầu của sản phẩm được đáp ứng Đồng thời, các yếu tố như vật liệu khuôn và các thuộc tính của máy ép phải được tính toán một cách cẩn thận để đảm bảo hiệu suất tốt nhất trong quá trình sản xuất

Hình 2.1: Cấu tạo máy ép phun [3]

2.4 Khuôn ép nhưa

Khuôn là một thiết bị xử lý định hình (hình thành) vật liệu thành vật phẩm và vật phẩm

có hình dạng và kích thước cụ thể Bao gồm các nhiều chi tiết ghép lại với nhau có độ chính xác tùy thuộc vào loại khuôn, tại mặt phân khuôn nơi quyết định hình dáng sản phẩm phần này rất quan trọng Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, yêu cầu của khách hàng, giá thành, sản lượng… để thiết kế nên một bộ khuôn hoàn chỉnh để tiết kiệm chi phí nhất

Hình 2.2: Khuôn ép sản phẩm nhựa

❖ Ưu điểm của khuôn ép nhựa

- Độ chính xác cao: Một trong những ưu điểm nổi bật của khuôn ép nhựa là khả

năng tạo ra các sản phẩm với độ chính xác cao và chi tiết phức tạp Khuôn ép nhựa cho phép sản xuất các sản phẩm với các chi tiết nhỏ và đường viền sắc nét, giúp đáp ứng yêu cầu chất lượng cao của các ngành công nghiệp khác nhau

- Tốc độ sản xuất nhanh: Với quy trình tự động hóa và các máy ép nhựa hiện đại,

quy trình khuôn ép nhựa cho phép sản xuất hàng loạt sản phẩm trong thời gian

ngắn Điều này giúp giảm thời gian sản xuất và tăng năng suất, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường

- Tính linh hoạt trong thiết kế: Khuôn ép nhựa cung cấp tính linh hoạt cao trong

việc thiết kế sản phẩm Chất liệu nhựa có thể được đổ vào các khuôn với các hình dạng và kích thước đa dạng, cho phép sản xuất các sản phẩm đáp ứng nhiều yêu cầu khác nhau từ người tiêu dùng và ngành công nghiệp

- Năng suất cao: Khi sản xuất số lượng lớn sản phẩm, quy trình khuôn ép nhựa

giúp giảm chi phí sản xuất so với các phương pháp chế tạo khác Hiệu quả sản xuất cao của quy trình này cho phép giảm chi phí lao động và thời gian sản xuất,

àm tăng lợi nhuận cho các doanh nghiệp

❖ Hạn chế của khuôn ép nhựa

- Chi phí đầu tư ban đầu cao: Thiết kế và chế tạo khuôn ban đầu đòi hỏi chi phí

đầu tư lớn Điều này có thể là một rào cản cho các doanh nghiệp nhỏ muốn tham gia vào lĩnh vực này

- Khả năng thay đổi thiết kế hạn chế: Sau khi đã làm khuôn, việc thay đổi thiết kế

sản phẩm sẽ đòi hỏi phải làm lại khuôn mới Điều này có thể làm tăng chi phí và thời gian sản xuất

- Tái sử dụng khuôn hạn chế: Khuôn ép nhựa có hạn chế về tuổi thọ và phải được

bảo dưỡng cẩn thận để duy trì hiệu suất sản xuất tốt Đôi khi, các khuôn cũng có thể hỏng hoặc bị hỏng sau một thời gian sử dụng và cần phải thay thế

2.5 Các loại khuôn ép nhựa phổ biến

2.5.1 Khuôn 2 tấm (Two-Plate Mold)

Khuôn 2 tấm là loại khuôn đơn giản và phổ biến nhất trong công nghiệp chế tạo nhựa Khuôn 2 tấm bao gồm hai bộ phận: phần khuôn trên (mold cavity) và phần khuôn dưới (mold core) Khi tiến hành ép nhựa, hai phần này sẽ ghép lại với nhau để tạo ra không gian đúc chứa chất liệu nhựa Sau khi chất liệu nhựa nguội và đông lại, khuôn sẽ mở và sản phẩm nhựa hoàn chỉnh được lấy ra

❖ Ưu điểm:

- Đơn giản trong cấu trúc và chế tạo, giảm chi phí sản xuất khuôn

- Dễ dàng thực hiện và điều chỉnh trong quá trình sản xuất

- Thích hợp cho việc sản xuất hàng loạt các sản phẩm có hình dạng đơn giản và chi tiết không quá phức tạp

❖ Hạn chế:

- Giới hạn trong việc tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp và kích thước lớn

- Đòi hỏi thời gian kéo dài trong việc lấy sản phẩm ra khỏi khuôn

2.5.2 Khuôn 3 tấm (Three-Plate Mold):

Khuôn 3 tấm là một phiên bản mở rộng của khuôn 2 tấm, nó bao gồm ba phần chính: phần khuôn trên (mold cavity), phần khuôn dưới (mold core) và phần tấm trung gian (mold stripper plate)

Khi tiến hành ép nhựa, sau khi sản phẩm đã đông lại, tấm trung gian sẽ chuyển động để đẩy sản phẩm từ phần khuôn trên ra một hướng riêng biệt, giúp thuận tiện hơn trong việc lấy sản phẩm ra khỏi khuôn

❖ Ưu điểm

- Thích hợp cho việc sản xuất các sản phẩm có hình dạng phức tạp hơn và yêu cầu

độ chính xác cao hơn

- Tiết kiệm thời gian và công sức trong việc lấy sản phẩm ra khỏi khuôn

- Cho phép sản xuất các sản phẩm đa màu hoặc đa vật liệu

❖ Hạn chế

- Đòi hỏi chi phí cao hơn so với khuôn 2 tấm do có sự phức tạp trong cấu trúc và chế tạo

- Yêu cầu sự chính xác cao trong quá trình thiết kế và chế tạo khuôn

2.5.3 Khuôn nhiều tầng (Stack Mold):

Khuôn nhiều tầng là loại khuôn ép nhựa có thể chứa nhiều tầng khuôn trên cùng một trục Kỹ thuật này cho phép ép đồng thời nhiều lần trong một chu kỳ, tạo ra nhiều sản phẩm cùng một lúc

❖ Ưu điểm

- Tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất với năng suất cao

- Tăng hiệu quả sản xuất và giảm thời gian rãnh rỗi của máy ép nhựa

- Thích hợp cho việc sản xuất số lượng lớn các sản phẩm cùng kiểu

❖ Hạn chế

- Yêu cầu một độ chính xác cao trong quá trình chế tạo khuôn, đảm bảo tính đồng đều và chính xác của các lớp khuôn

- Chi phí chế tạo và bảo trì khuôn cao hơn so với các loại khuôn đơn giản hơn

2.5.4 Khuôn Hot Runner (Hot Runner Mold):

Khuôn Hot Runner là loại khuôn có hệ thống ống nóng (hot runner system) tích hợp trong khuôn để giữ cho chất liệu nhựa luôn ở nhiệt độ nóng, từ đó giảm thiểu quá trình nung chảy và tiết kiệm thời gian sản xuất

Kỹ thuật này giúp giảm phần rắc rối của chất thải nhựa và cắt giảm thời gian làm lạnh sau mỗi chu kỳ ép nhựa

❖ Ưu điểm

- Tiết kiệm thời gian và năng suất sản xuất cao hơn

- Giảm phần rắc rối của chất thải nhựa, giảm thiểu thời gian làm lạnh và nhu cầu gia công sau quá trình ép

- Thích hợp cho việc sản xuất hàng loạt các sản phẩm, đòi hỏi tối ưu hóa năng suất

và hiệu quả sản xuất

2.6 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài

2.6.1 Nghiên cứu ngoài ngước

- "A ComParative Study on the Performance of Plastic Wall Anchors for Hanging Clothes" của Mohamed Abdo Ahmed, Ahmed A El-Sayed và Ahmed F Abd El-Rahman, được đăng trong tạp chí Journal of Building Engineering vào năm 2021 [4] Nghiên cứu này so sánh hiệu suất của các loại móc nhựa dán tường khác nhau khi sử dụng để treo quần áo, giúp người tiêu dùng lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình

- "ImPact Resistance of Plastic Wall Anchors" của Hsiao-Ling Chung và S Joni Chang, được xuất bản trong tạp chí Journal of Testing and Evaluation vào năm 2015 [5] Nghiên cứu này cho thấy rằng sử dụng móc nhựa dán tường có khả năng chịu va đập tốt, giúp tăng cường độ bền và độ an toàn của các vật dụng được treo trên tường

- "Evaluation of Plastic Wall Anchors for Hanging Clothes in Residential Buildings" của Cheng Huang, Wei Wang và Jie Zhao, được đăng trong tạp chí Advances in Materials Science and Engineering vào năm 2021 [6] Nghiên cứu này tập trung vào khả năng sử dụng móc nhựa dán tường để treo quần áo trong các tòa nhà chung cư, giúp tăng cường tính tiện dụng và tiết kiệm không gian

- "The Effect of Polymer-Modified Mortar on the Thermal Performance of Concrete Wall" của H Kim và H W Park, được xuất bản trong tạp chí Energy and Buildings vào năm 2013 [7] Nghiên cứu này tập trung vào tác động của móc nhựa dán tường đến hiệu suất năng lượng của bức tường bê tông Kết quả cho thấy rằng sử dụng móc nhựa dán tường có thể giảm tổn thất nhiệt của bức tường và tăng cường tính năng lượng cho ngôi nhà

- "Design and Testing of Plastic Wall Anchors for Hanging Clothes" của Adiyan Mujahid, Gaurav Verma và Rahul Bhola, được đăng trong tạp chí International Journal

of Engineering Research & Technology vào năm 2017 [8] Nghiên cứu này tập trung vào phát triển móc nhựa dán tường có khả năng chịu tải và độ bền tốt khi sử dụng để treo quần áo, giúp tăng cường tính tiện dụng và tiết kiệm không gian trong các căn hộ nhỏ

- "Study on the Effect of Wall Putty on Surface Finish of Walls" của R.K Singh và Rajneesh Kumar, được đăng trong tạp chí International Journal of Engineering and Advanced Technology vào năm 2017 [9] Nghiên cứu này tập trung vào lợi ích của móc nhựa dán tường trong cải thiện chất lượng bề mặt của tường, bao gồm tính đồng đều, mịn màng và đẹp mắt

- "Properties of Polymer-Modified Mortars in Terms of Adhesion and Flexural Strength" của M S Şimşek et al., được đăng trong tạp chí Construction and Building Materials vào năm 2017 [10] Nghiên cứu này tập trung vào khả năng dính của móc nhựa dán tường trên các bề mặt khác nhau và đánh giá hiệu suất của vữa được cải thiện bởi sự sử dụng của móc nhựa dán tường Kết quả cho thấy rằng móc nhựa dán tường cải thiện đáng kể tính chất dính và khả năng chịu lực uốn của vữa

- "Performance Evaluation of Wall Putty on Mortar Substrate" của S Subathra et al., được xuất bản trong tạp chí International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering vào năm 2014 [11] Nghiên cứu này tập trung vào khả năng bảo vệ tường khỏi các tác động bên ngoài, bao gồm sự ăn mòn và mài mòn, và đánh giá hiệu suất của móc nhựa dán tường trên bề mặt vữa

2.6.2 Nghiên cứu trong nước

- "Nghiên cứu và phát triển móc nhựa treo tường sử dụng cho các hoạt động trong gia đình" của Nguyễn Thị Kim Oanh, được đăng trong Tạp chí Khoa học và Công nghệ HUTECH vào năm 2017 [9] Nghiên cứu này tập trung vào phát triển móc nhựa treo tường đa năng và tiện dụng cho các hoạt động trong gia đình, giúp giữ gìn và sắp xếp

đồ đạc một cách gọn gàng và tiết kiệm diện tích

- "Nghiên cứu và thiết kế móc nhựa treo tường đa năng" của Trần Thị Thùy Trang, Phạm Hữu Thắng và Nguyễn Thị Hạnh, được đăng trong Tạp chí Khoa học Công nghệ Cao Thắng vào năm 2019 [10] Nghiên cứu này tập trung vào thiết kế và phát triển móc nhựa treo tường đa năng, giúp tiết kiệm không gian và tăng tính tiện dụng trong việc treo đồ đạc

- "Ứng dụng móc nhựa trong việc tăng cường tính tiện dụng của phòng tắm" của Đỗ Xuân Hương, được đăng trong Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên vào năm 2018 [11] Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng móc nhựa để tăng tính

3 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1 Tổng quan về khuôn ba tấm

Khuôn 3 tấm là loại khuôn tích hợp thường dùng để sản xuất các sản phẩm phức tạp Gồm 3 phần chính: phần cố định (khuôn âm), phần di chuyển (khuôn dương), phần giữ đuôi keo Ưu điểm ở khuôn này với khuôn 2 tấm là tạo ra sản phẩm hoàn thiện Không cần tốn thêm công đoạn lấy đuôi keo Phù hợp cho sản xuất tự động hóa với số lượng sản phẩm lớn

❖ Một vài ứng dụng của khuôn 3 tấm

- Sản xuất linh kiện phức tạp: Khuôn 3 tấm được sử dụng để sản xuất các linh kiện nhựa có hình dạng phức tạp và có các phần có undercut hoặc dạng lõm, ngoài trên sản phẩm Khuôn 3 tấm cho phép tạo hình các chi tiết có hình dạng đa dạng một cách chính xác

- Ứng dụng trong ngành ô tô: Khuôn 3 tấm được sử dụng để sản xuất các linh kiện nhựa trong ngành ô tô như bảng điều khiển, nút bấm, lưới tản nhiệt, lưỡi quạt, và các phụ kiện khác Những linh kiện này thường có hình dạng phức tạp và đòi hỏi khuôn ép có tính linh hoạt cao

- Thiết bị gia dụng và điện tử: Trong lĩnh vực sản xuất thiết bị gia dụng và điện tử, khuôn 3 tấm được sử dụng để tạo hình các linh kiện nhựa như bàn phím, vỏ bọc thiết bị, nắp đậy, nút bấm, và các thành phần khác

- Ứng dụng trong ngành y tế: Khuôn 3 tấm cũng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa trong ngành y tế như ống tiêm, bát đựng thuốc, nắp đậy chai, và các thiết bị y tế khác

- ồ chơi và sản phẩm tiêu dùng: Khuôn 3 tấm cũng được sử dụng để sản xuất các

đồ chơi và sản phẩm tiêu dùng như bút, hộp đựng, đồ trang trí, vỏ điện thoại di động, và nhiều sản phẩm khác

Khuôn 3 tấm là một công nghệ khuôn ép nhựa linh hoạt và hiệu quả, cho phép sản xuất các linh kiện và sản phẩm nhựa đa dạng với hình dạng và tính năng đa dạng Do đó, nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất các sản phẩm nhựa chất lượng cao

3.2 Cấu tạo khuôn 3 tấm

Hình 3.1: Kết cấu khuôn 3 tấm [15]

Các chi tiết trong khuôn 3 tấm có các chức năng quan trọng để đảm bảo quá trình ép nhựa diễn ra hiệu quả và sản xuất ra các sản phẩm nhựa chất lượng cao Dưới đây là chức năng của từng chi tiết:

1 Tấm kẹp trên: Tấm kẹp vào phần cố định của thành máy để giữ chặt phần khuôn trên trong quá trình ép nhựa

2 Tấm tách: Tấm này có nhiệm vụ tách kênh dẫn nhựa ra khỏi sản phẩm sau quá trình

ép, giúp lấy sản phẩm ra khỏi khuôn dễ dàng

3 Tấm khuôn cố định (Cavity): Là phần khuôn cố định, giữ chặt phần khuôn trên và hình thành không gian đúc sản phẩm

4 Khóa nhựa: Có chức năng giữ tấm Cavity và Core

5 Tấm khuôn di động (Core): Là phần khuôn di động, di chuyển lên xuống để tạo không gian đúc và tách sản phẩm ra khỏi khuôn

6 Gối đỡ: Bao gồm hai tấm được đặt hai bên, hỗ trợ và cân bằng tấm di động và đồng thời tạo không gian để bố trí hệ thống đẩy, đảm bảo tấm di động hoạt động một cách

9 Tấm giữ: Giữ chặt ty đẩy, đảm bảo hệ thống đẩy hoạt động chính xác và ổn định

10 Chốt dẫn hướng: Định vị chính xác hai phần di động và cố định của khuôn trong quá trình đóng khuôn, giúp đảm bảo sự chính xác trong quá trình ép nhựa

11 Ốc giựt: Hỗ trợ mở tuần tự các tấm khuôn

12 Lò xo: Hỗ trợ mở tuần tự các tấm khuôn

13 Chốt giựt: Hỗ trợ mở tuần tự các tấm khuôn

14 Chốt giựt đuôi keo: Giũ phần kênh dẫn lại

3.3 Nguyên lý hoạt động của khuôn ba tấm

Bước 1: Ép sản phẩm

Bước 2: Mở khuôn

❖ Khi tách khuôn, khoảng mở giữa tấm tách 2 và tấm khuôn 3 (Cavity) sẽ mở đầu tiên, tấm khuôn 5 (Core) sẽ giữ lại tấm 3 (Cavity) thông qua các khóa nhựa 4 Lúc này kênh dẫn đã tách ra khỏi sản phẩm

❖ Khuôn tiếp tục mở, vai của ốc giựt 11 sẽ chạm vào mặt phân khuôn, lúc này mặt phân khuôn vẫn được tách, ốc giựt 11 sẽ kéo vai chốt giựt 13 tiếp xúc với tấm kẹp trên Chốt giựt 13 đẩy tấm tách 2 xuống tạo khoảng mở thứ 2 làm kênh dẫn rơi ra khỏi chốt giựt đuôi keo

❖ Khuôn tiếp tục mở, ốc giựt 11 vẫn tác dụng lực lên tấm A, lực này lớn hơn lực giữ của khóa nhựa Lúc này hai lòng khuôn được mở ra

Hình 3.2: Bước 2 – Khoảng mở 1 [15] Hình 3.3: Bước 2 – Khoảng mở 2 [15]

Hình 3.4: Bước 2, 3 – Khoảng mở 3 [15] Hình 3.5: Bước 4 – Đóng khuôn [15]

3.4 Sản phẩm có undercut ngoài

Undercut là một khái niệm quan trọng trong kỹ thuật chế tạo, đặc biệt trong quá trình thiết kế và sản xuất các sản phẩm bằng phương pháp ép nhựa Undercut là các phần của sản phẩm có hình dạng lõm hoặc chỗ lồi vào bên trong sản phẩm, làm cho việc rút sản phẩm khỏi khuôn trở nên khó khăn hoặc không thể thực hiện được một cách đơn giản

Undercut có thể xuất hiện ở nhiều dạng sản phẩm khác nhau và làm cho việc lấy sản phẩm ra khỏi khuôn trở nên phức tạp hơn Ví dụ về undercut bên ngoài sản phẩm có thể là các đường rãnh, chi tiết phức tạp hoặc các hình dạng lồi vào bên trong sản phẩm Undercut bên ngoài sản phẩm là một thách thức trong quá trình chế tạo và yêu cầu các kỹ thuật và giải pháp đặc biệt để giải quyết

undercut, một hệ thống đặc biệt được sử dụng để tháo các khu vực này trong quá trình sản xuất Tuy nhiên, hệ thống này thường chiếm khoảng 15÷30% tổng giá thành của bộ khuôn, đồng thời tăng giá thành của sản phẩm ép nhựa

Trong trường hợp của các undercut nhỏ và vật liệu nhựa đủ dẻo, thường áp dụng phương pháp đẩy cưỡng bức để lấy sản phẩm ra khỏi khuôn mà không cần sử dụng các hệ thống lõi mặt bên Điều này giúp giảm chi phí và đơn giản hóa quá trình sản xuất

Hình 3.8: Đẩy cưỡng bức bằng tấm tháo [16]

Tuy nhiên, việc thiết kế và chế tạo các hệ thống tháo undercut vẫn là một phần quan trọng trong quá trình sản xuất khuôn ép nhựa Việc giải quyết các undercut một cách hiệu quả

sẽ giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu chi phí sản xuất

❖ Một số giải pháp để xử lý undercut bên ngoài sản phẩm

- Tăng chiều cao của khuôn: Bằng cách tăng chiều cao của khuôn, có thể tạo ra

không gian đủ lớn để lấy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng hơn

- Sử dụng Slider: Kỹ thuật này sử dụng các bộ phận có thể lật và trượt trong khuôn

để giúp loại bỏ undercut và lấy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách hiệu quả

- Thiết kế các cơ cấu tự tháo undercut: Thiết kế các cơ cấu tự mở trong khuôn có

thể đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng khi quá trình ép nhựa hoàn tất

- Chọn vật liệu phù hợp: Một số loại nhựa có tính chất tự thoát khỏi khuôn tốt hơn,

giúp giảm thiểu vấn đề của undercut

- Tối ưu hóa thiết kế sản phẩm: Tránh thiết kế các chi tiết phức tạp hoặc hình dạng

lõm bên ngoài sản phẩm để giảm thiểu vấn đề của undercut

❖ Cấu tạo của hệ thống truọt cơ bản

- Chốt xiên: có chức năng di chuyển khối trượt trong quá trình ép nhựa Thường,

góc nghiêng của chốt xiên hợp với phương đứng trong khoảng từ 5 đến 28 độ Kích thước và độ dài của chốt xiên ảnh hưởng đến hành trình di chuyển của lõi mặt bên trong quá trình sản xuất

- Lõi trượt: là một phần quan trọng trong khuôn tạo hình chi tiết Lõi trượt được

đặt trên tấm chống mòn và được giữ trong hệ thống ray dẫn hướng Chức năng của lõi trượt là tạo hình cho chi tiết sản phẩm trong quá trình ép nhựa

- Ray dẫn: là thành phần giữ lõi trượt và đảm bảo cho lõi trượt di chuyển một cách

chính xác và nhẹ nhàng mà không có bất kỳ sự trượt hay mất vị trí nào

- Tấm chống mòn: được sử dụng để tạo bề mặt mà lõi trượt di chuyển trên đó Tấm

chống mòn cần có khả năng chống mài mòn trong suốt quá trình sử dụng bộ khuôn

- Cơ cấu giữ: được sử dụng để giữ lõi trượt tại vị trí khi khuôn mở hoàn toàn Điều

này giúp đảm bảo tính ổn định và đúng vị trí của lõi trượt trong quá trình tháo sản phẩm khỏi khuôn

- Khối nêm: là một thành phần đặc biệt giúp khóa lõi trượt ở vị trí yên ngay trong

quá trình tiêm truyền nhựa Khối nêm chịu toàn bộ lực ép từ quá trình ép nhựa,

và chốt xiên không tiếp xúc với lõi trượt trong suốt quá trình này

Các thành phần và cơ cấu trên đóng vai trò quan Các thành phần và cơ cấu trên đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất bộ khuôn ép nhựa và đảm bảo chất lượng và độ chính xác của sản phẩm cuối cùng Những yếu tố này cùng tạo nên một hệ thống kỹ thuật phức tạp, giúp đạt được quá trình sản xuất hiệu quả và tiết kiệm chi phí

Undercut bên ngoài sản phẩm là một thách thức trong quá trình chế tạo và đòi hỏi sự tinh tế trong thiết kế và lựa chọn kỹ thuật sản xuất Việc giải quyết undercut một cách hiệu quả sẽ giúp tăng hiệu suất sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm nhựa cao nhất

Hình 3.9: Cấu tạo của một hệ thống trượt [16]

3.5 Vật liệu làm khuôn

Trong quá trình chế tạo khuôn ép nhựa, việc lựa chọn và sử dụng vật liệu phù hợp là một cơ sở lý thuyết quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của khuôn Vật liệu làm khuôn phải đáp ứng một số yêu cầu chủ chốt để đảm bảo tính ổn định và độ bền của khuôn trong suốt quá trình ép nhựa

Đặc điểm cơ học của vật liệu là một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn Vật liệu cần

có độ cứng cao, độ bền kéo, độ cứng chịu uốn và độ bền va đập tốt để chịu được lực tải và áp lực lớn từ quá trình ép nhựa Đồng thời, tính năng không co ngót (low thermal expansion) của vật liệu là cần thiết để tránh việc khuôn bị biến dạng hoặc co ngót trong quá trình gia công và

ép nhựa

Khả năng gia công của vật liệu làm khuôn cũng rất quan trọng Vật liệu cần có khả năng gia công tốt để dễ dàng chế tạo các chi tiết khuôn với độ chính xác cao Các phương pháp gia công như tiện CNC, freser, mài bóng và EDM thường được sử dụng trong quá trình chế tạo khuôn

Tính năng chống mài mòn cũng là một yếu tố quan trọng, vì khuôn phải chịu lực tác động mạnh từ nhựa nóng Vật liệu làm khuôn cần có khả năng chống mài mòn tốt để đảm bảo tuổi thọ và độ bền của khuôn trong suốt vòng đời sử dụng

Tính năng chịu nhiệt của vật liệu làm khuôn là điểm cần xem xét Vật liệu cần có khả năng chịu nhiệt tốt để có thể chịu được nhiệt độ cao từ quá trình ép nhựa Điều này đảm bảo rằng khuôn không bị biến dạng hoặc hỏng trong quá trình sử dụng

Ngoài ra, khả năng gia công và thiết kế phức tạp cũng là một yếu tố quan trọng Vật liệu làm khuôn cần cho phép gia công dễ dàng và thiết kế các chi tiết phức tạp để đáp ứng yêu cầu thiết kế sản phẩm

Có nhiều loại vật liệu được sử dụng để làm khuôn và mỗi loại vật liệu có những ưu điểm

và hạn chế riêng

Thép cacbon là một trong những vật liệu phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong chế tạo khuôn Thép cacbon có độ cứng và độ bền tốt, đồng thời chi phí sản xuất thấp, là lựa chọn thích hợp cho các khuôn không yêu cầu độ chính xác cao hoặc không sản xuất hàng loạt lớn Tuy nhiên, vật liệu này có hạn chế về tính chống mài mòn và chịu nhiệt, có thể dẫn đến việc giới hạn tuổi thọ và hiệu suất của khuôn

Thép hợp kim cung cấp tính chất cơ học tốt hơn so với thép cacbon, bao gồm độ cứng

và độ bền cao hơn Loại vật liệu này phù hợp cho các khuôn yêu cầu độ chính xác cao và khả năng chống mài mòn tốt hơn Tuy nhiên, chi phí sản xuất khuôn từ thép hợp kim sẽ cao hơn,

là một yếu tố cần xem xét khi lựa chọn

Nhôm là một lựa chọn phổ biến cho các khuôn ép nhựa nhẹ và đơn giản Nhôm có khả năng gia công tốt và nhanh chóng, giúp giảm thời gian chế tạo và chi phí Tuy nhiên, nhôm

có độ cứng thấp và không chịu được lực tải và áp lực cao trong quá trình ép nhựa Do đó, loại vật liệu này thường được sử dụng cho các sản phẩm nhựa không yêu cầu độ chính xác và chất lượng cao

Beryllium Copper là một loại vật liệu có tính chống mài mòn tốt và khả năng chịu nhiệt cao Vật liệu này thường được sử dụng cho các khuôn yêu cầu độ chính xác cao và chất lượng sản phẩm tốt Tuy nhiên, chi phí sản xuất khuôn từ Beryllium Copper sẽ cao hơn, là một yếu

tố cần xem xét trong quá trình lựa chọn vật liệu

Ngoài các loại vật liệu trên, còn có nhiều loại khác như thép cứng hóa, thép không gỉ, thép crom-niken, vv Mỗi loại vật liệu đều có đặc điểm và ưu điểm riêng, và việc lựa chọn vật liệu phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác, hiệu quả và độ bền của khuôn trong quá trình chế tạo và sử dụng

3.6 Thông số ép phun

Cơ sở lý thuyết về ảnh hưởng của thông số ép nhựa là một phần quan trọng trong quá trình chế tạo và ép nhựa Thông số ép nhựa bao gồm nhiệt độ ép, áp suất ép, tốc độ ép và thời gian ép, và tất cả đều có tác động đáng kể đến quá trình ép nhựa và chất lượng của sản phẩm cuối cùng

Nhiệt độ ép đóng vai trò quan trọng trong quá trình chảy của nhựa trong khuôn Nhiệt

độ phải đủ cao để làm cho nhựa dẻo và dễ dàng chảy trong khuôn, đảm bảo sản phẩm có hình dạng chính xác Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể gây cháy nhựa hoặc làm biến dạng khuôn, gây hỏng sản phẩm

Áp suất ép nhựa tác động lên nhựa trong khuôn và đẩy nó vào các khe hở và hình dạng của khuôn Áp suất cần đủ lớn để nhựa đạt được các chi tiết và góc cạnh của khuôn một cách chính xác, nhưng áp suất quá lớn có thể gây tắc nghẽn hoặc tạo ra khuyết tật trên sản phẩm Tốc độ ép nhựa cũng ảnh hưởng đến tốc độ chảy của nhựa trong khuôn và thời gian đổ khuôn Tốc độ ép phải điều chỉnh sao cho nhựa có thời gian đổ đủ vào khuôn mà không gây tắc nghẽn hoặc tạo khuyết tật trên sản phẩm

Thời gian ép là khoảng thời gian mà khuôn được giữ đóng trước khi mở khuôn để lấy sản phẩm ra Thời gian ép phải đủ để đảm bảo nhựa đã đông kết đủ mạnh để giữ hình dạng, nhưng không được kéo dài quá mức để tránh lão hóa hoặc hỏng sản phẩm

Tất cả những thông số ép nhựa trên cần được thiết lập và điều chỉnh một cách cân nhắc

và thử nghiệm để đáp ứng yêu cầu của sản phẩm và quá trình sản xuất Việc điều chỉnh sai hoặc không chính xác các thông số này có thể gây ra các vấn đề như bong tróc, khuyết tật hoặc sản phẩm không đạt yêu cầu chất lượng Do đó, kiến thức về cơ sở lý thuyết về ảnh

hưởng của thông số ép nhựa là rất quan trọng để đảm bảo quá trình ép nhựa hiệu quả và sản phẩm cuối cùng chất lượng

3.7 Khái quát về ứng dụng CAE trong khuôn mẫu

CAE (Computer-Aided-Engineering) là công nghệ sử dụng máy tính để mô phỏng và phân tích các vấn đề kỹ thuật, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc thiết kế và sản xuất khuôn mẫu Trong lĩnh vực khuôn mẫu, CAE đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa thiết kế và năng suất sản xuất Các công cụ CAE cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư chuyên môn phân tích và tối ưu hóa các yếu tố khác nhau liên quan đến khuôn mẫu Chúng bao gồm các khía cạnh như độ bền, độ cứng, độ chính xác và khả năng sản xuất Công cụ CAE thường được sử dụng để mô phỏng quá trình gia công khuôn mẫu, giúp xác định và giải quyết các vấn đề tiềm ẩn trước khi tiến hành sản xuất

Trong lĩnh vực công nghệ ép phun hiện đại, việc sử dụng CAE đã trở thành một thành phần cốt lõi không thể thiếu So với phương pháp thiết kế khuôn truyền thống, sử dụng CAE

sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho việc sản xuất một bộ khuôn

Hình 3.10: Thiết kế khuôn truyền thống

Ứng dụng CAE vào thiết kế sẽ giúp ta tiết kiệm được thời gian, giảm thiểu những rủi

ro, điều chỉnh những tham số nhiều lần cho phù hợp, từ đó nhanh chóng học hỏi và tích lũy được kinh nghiệm

Hình 3.11: Thiết kế khuôn có ứng dụng CAE