nghiên cứu phần mềm catia ứng dụng thiết kế và gia công khuôn nhựa trên máy cnc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH --- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM CATIA ỨNG DỤNG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN NHỰA TRÊN MÁY CNCNGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

-

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM CATIA ỨNG DỤNG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN NHỰA TRÊN MÁY CNC

NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ : 7520103

Giáo viên hướng dẫn : Th.S Trần Nho Thọ

Sinh viên thực hiện : Phạm Đình Khánh

uhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohg

73Thursday, June 13, 202410:02:11 PM10:02:11 PM73Thursday, June 13, 202410:02:11 PM10:02:11 PM73Thursday, June 13, 202410:02:11 PM10:02:11 PM

uhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohguhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohg

73uhah lau va tuyeh ehoh mot xo ehuhg vi xihh vat eo kha hahg doi khahg de uhohg tru behh hai eay trohgThursday, June 13, 2024

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện khoá luận và để hoàn thành bản khoá luận này tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo , gia đình và các bạn sinh viên Cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn và chân thành sâu sắc

Đặc biệt hơn , tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Trần Nho Thọ đã trực tiếp hướng dẫn , chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm khoá luận

Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu , thời gian và trình độ bản thân có hạn nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong được sự đóng góp ý kiến và nhận xét để đề tài được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội , ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực hiện

Phạm Đình Khánh

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I 2

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1 Tình hình nghiên cứu phần mềm Catia trong thiết kế và gia công khuôn đúc phun 2

1.1.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước 2

1.1.2.Tình hình nghiên cứu trong nước 3

1.3.Mục tiêu , phạm vi , nội dung , phương pháp nghiên cứu 5

1.3.1.Mục tiêu nghiên cứu 5

1.3.2 Đối tượng , phạm vi nghiên cứu 5

1.3.3.Nội dung nghiên cứu 6

1.3.4.Phương pháp nghiên cứu 6

2.1.4.Các chất phụ gia được sử dụng trong chất dẻo 11

2.2 Các phương pháp gia công chất dẻo định hình 12

2.2.1 Phương pháp cán 13

2.2.2 Phương pháp đùn 13

2.2.3 Phương pháp dán 14

2.2.4 Phương pháp đúc phun 15

2.3 Máy và thiết bị đúc phun chất dẻo 15

2.3.1 Đặc điểm cấu tạo một số thành phần chính của máy đúc phun 15

2.3.2 Máy đúc phun loại pittong 15

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 4

2.3.3 Máy đúc phun loại trục vít 16

Chương III ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHUNG CỦA KHUÔN ĐÚC 21

3.1 Khái niệm chung về khuôn đúc phun 21

3.2 Phân loại khuôn đúc phun 21

3.2.1 Khuôn hai tấm Loại khuôn này chỉ gồm có hai phần: 21

4.2.2 Module thiết kế khuôn tự động (Mold Design) 37

4.2.3 Module lập trình gia công trên máy CNC ( Machining ) 38

4.2.4 Sơ đồ các bước thiết kế và gia công khuôn bằng phần mềm CATIA 39

CHƯƠNG V : PHÂN TÍCH SẢN PHẨM NHỰA KHAY ĐỰNG ĐÁ 41

Trang 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Phân loại chất dẻo 7

Hình 2.3 Phương pháp cán 13

Hình 2.4 Phương pháp đùn 14

Hình 2.8 Cấu tạo chung của trục vít có bước thay đổi 18

Hình 3.1 Cấu tạo khuôn cơ bản 21

Hình 3.2 Cấu tạo khuôn hai tấm 22

Hình 3.3 Cấu tạo khuôn ba tấm 23

Hình 3.8 Kênh nhựa dạng hình tròn 27

Hình 3.9 Kênh nhựa dạng hình thang 28

Hình 3.17 Một số kích thước kênh làm mát 33

Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống CAD/CAM/CAE trong CATIA 37

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 6

DANH MỤC BẢNG

BảngII.1: Thông số kĩ thuật của một số chất dẻo thông dụng 45

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 7

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay sản phẩm nhữa đang chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân , vật liệu nhựa ngày càng có tính chất ưu việt như về chất lượng độ bền …v…v Trong khi đó vật liệu khác như các vật liệu tự nhiên hay vật liệu kim loại tổng hợp ngày càng không đáp ứng được nhu cầu sử dụng rất cao của con người Do vậy mà ngành công nghiệp nhựa đang phát triển rất nhanh trong thời gian qua kéo theo đó là các lĩnh vực tạo hình sản xuất và chế tạo các sản phẩm từ nhựa phát triển theo đặc biệt trong đó phải kể đến ngành công nghiệp chế tạo khuôn đúc phun cho sản phầm nhựa ra đời

Việc chế tạo ra các chi tiết có biến dạng phức tạp kéo theo biến dạng của lòng khuôn cũng phức tạp dẫn đến việc gia công chúng theo các phương pháp truyền thông gặp nhiều khó khăn Ngoài ra việc chế tạo lòng khuôn cũng phụ thuộc vào trình độ người thợ, thời gian chế tạo khuôn dài và độ chính xác lòng khuôn thường không cao Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học và kỹ thuật , các công nghệ gia công mới cũng phát triên rất mạnh mẽ kéo theo các ứng dụng phần mềm vào trong tự động hoá sản xuất và tự động lắp giáp như ứng dụng phần mềm Master Cam , Cimatron , catia… Việc ứng dụng các phầm mềm này vào sản xuất , đặc biệt là trong lĩnh vực gia công khuôn mẫu và lắp ráp khuôn tự động , nó đang giải quyết được các khó khăn trước đây và đem lại hiệu quả kinh tế rất cao

Ở nước ta , việc sản xuất các sản phẩm từ nhựa phục vụ cho đời sống cũng như trong kỹ thuật đang được phát triển rất mạnh mẽ , số lượng các cơ sở sản xuất ứng dụng phương pháp gia công mới ngày càng nhiều , gia công được các chi tiết có biến dạng phức tạp Nắm bắt được tình hình đó em đã được thầy hướng dẫn định hướng và giao nhiệm vụ cho nghiên cứu đề tài “ nghiên cứu phần mềm Catia ứng dụng thiết kế và gia công khuôn nhựa trên máy CNC” Kết quả của đề tài sẽ là những tài liệu cần thiết phục vụ đào tạo nghiên cứu và chuyển giao công nghệ , góp phần nâng cao hiệu quả đào tạo , chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 8

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tình hình nghiên cứu phần mềm Catia trong thiết kế và gia công khuôn đúc phun

1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Phương pháp ép phun đã bắt đầu được hình thành vào cuối những năm 1800 Kỹ thuật đã phát triển từ sản xuất những chi tiết đơn giản cho người tiêu dùng và trong các lĩnh vực công nghiệp , y tế , và các sản phẩm hàng không vũ trụ

Năm 1868, do yêu cầu sản xuất bóng bi-a , John Wesley Hyatt cùng em trai của mình đã phát minh ra chiếc máy đúc phun đầu tiên Đây là cơ sở để đưa lĩnh vực này phát triển

Trước đây , việc thiết kế chế tạo lòng khuôn và lõi khuôn đúc phun có bề mặt phức tạp gặp rất nhiều khó khăn do dùng các phương pháp truyền thống Chúng phụ thuộc nhiều vào trình độ người thiết kế , người thợ , thời gian sản xuất lòng khuôn dài và kém chính xác

Tuy nhiên , nhờ sự phát triển của các kỹ thuật thiết kế có sự trợ giúp của máy tính(CAD) , chế tạo có sự trợ giúp của máy tính (CAM) và các máy gia công CNC, tia lửa điện EDM… Việc thiết kế và chế tạo lòng khuôn đã đơn giản hơn nhiều , rút ngắn được thời gian sản xuất , đảm bảo độ chính xác gia công về hình dáng , kích thước , độ tương quan Bên cạnh đó, nhiều phần mềm chuyên dụng dùng để tính toáng mô phỏng các thông số đúc phun đã ra đời nhằm hỗ trợ cơ sở dữ liệu giúp người dùng kiểm tra trước tính hợp lệ của sản phẩm và khuôn , đưa ra chiến lược thiết kế phù hợp dùng để dự đoán và giải các bài toán sản xuất trước khi chúng được đưa vào thực tế

Hiện nay , với sự hỗ trợ công nghệ thông tin , hệ thống CAD/CAM tích hợp được phát triển rất nhanh chóng Nó đã tạo ra sự liên thông từ quá trình thiết kế cho đến chế tạo trong lĩnh vực cơ khí Xu thế hiện nay của các nhà kỹ thuật phát triển chủ yếu là hệ thống CAD/CAM tích hợp Những phần mềm

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 9

CAD/CAM tích hợp được sử dụng phổ biến hiện nay như : Mastercam, Edgecam, Solidcam, Delcam,Surfcam, Vercut, Topmold…

Catia là một phần mềm CAD/CAM tích hợp được sử dụng rộng dãi ở Châu Âu và trên thế giới , đồng thời nó cũng được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam Catia có khả năng thiết kế công nghệ để điều khiển cho máy phay CNC năm chục , máy tiện CNC bốn trục, máy cắt dây CNC bốn trục , …

Trên thế giới , đã có rất nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng phần mềm Catia trong thiết kế và gia công khuôn đúc phun Tập thể tác giả S.R.Pattanailk, D.B.Karunakar , P.K.Jha với công trình “ Application of computer simulation for finding optimum gate location in plastic injection moulding process “ (18) đã đưa ra những phương pháp tối ưu khi sử dụng các phần mềm mô phỏng trong đó có sử dụng Catia

Công trình nghiên cứa của Alias Mohd Saman đã phân tích , tính toán và sử dụng Catia trong thiết kế và tính toán dòng chảy của vật liệu trong quá trình đúc phun (17)

Ngoài ra rất nhiều công ty , nhà máy cũng sử dụng phần mềm này để thiết kế và sản xuất khuôn đúc như công ty Matsumoto, công ty Denwa…v…v…

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Lĩnh vực thiết kế khuôn mẫu cho sản phẩm nhựa là một lĩnh vực kỹ thuật rất mới mẻ đối với nước ta Trong những năm 1991-1994 Viện máy và dụng cụ công nghiệp (IMD) được 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 nước ta đã phát triển rất mạnh , cũng đã tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng cao sử dụng trong các ngành công nghiệp và hàng dân dụng

Trong những năm gần đây , các loại khuôn đúc phun được sử dụng ngày càng nhiều trong công nghiêp và dược xem như là một phương pháp gia công hiệu quả trong lĩnh vực chất dẻo Nhiều công trình nghiên cứu nhiều tài liệu

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 10

giáo trình giới thiệu về khuôn đúc nhựa được đăng tải và giảng dạy trong các trường đại học , cao đảng khối kỹ thuật tại Việt Nam

Thực tế cho tới nay , vấn đề này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ do tính phức tạp của yêu cầu sản xuất của nguyên liệu gia công ( các loại nhựa rất nhiều chủng loại ), sự đa dạng , phong phú của chi tiết , sản phẩm và kiểu loại thiết bị công nghệ Đã có một số công trình nghiên cứu như :

- Nguyễn Ngọc Chương , Trần Diễm (2009) , Thiết kế sản phầm nhựa và khuôn nhựa bằng phần mềm Solidworks , Luận văn , Đại học Công Nghiệp TP.HCM(5)

- Lưu Văn Toán (2011) , Nghiên cứu thiết kế khuôn ép phun chất dẻo nhờ sự trợ giúp của các phần mềm CAD/CAM…(13)

Về phần Catia , việc ứng dụng trong khuôn nhựa cũng đã được nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều trường đại học , cao đẳng trong cả nước và các doanh nghiệp Ví dụ như “ tác giả Vũ Huy Cần (2011) , Nghiên cứu phương pháp thiết kế khuôn ép phun nhựa , thiết kế khuôn ép phun ống nhựa PET có ren ngoài , ứng dụng phần mềm CAD/CAM tích hợp Catia trong thiết kế khuôn , Đại học quốc gia HN” (3) ; Trần Quang Tuấn (2009) ,Ứng dụng phần mềm Catia thiết kế khuôn vỏ điều khiển tivi , Đại học Bách Khoa HN (14)

1.2.Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu

Phần mềm Catia là một trong những hệ thống CAD/CAM mạnh mẽ nhất hiện nay được sử dụng rộng rãi trên thị trường quốc tế và đang dần dần phát triển rộng ở Việt Nam Phần mềm có giao diện sử dụng thân thiện , trực quan với người dùng và đáp ứng rất nhiều yêu cầu khi giải quyết các bài toán kỹ thuật

Tuy nhiên qua khảo sát chung và thực tế sử dụng trong lĩnh vực khuôn đúc phun , tôi thấy trong điều kiện sản xuất cụ thể đề cấp thiết đặt ra là phải nghiên cứu để có sử dụng hiệu quả phần mềm này Vì vậy, cần phải có những công trình nghiên cứu cụ thể về khả năng và vận dụng nó vào sản xuất góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế thích ứng với các điều kiện sản xuất cụ thể

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 11

Từ những phân tích trên một lần nữa cho thấy đề tài “ Nghiên cứu phần mềm Catia ứng dụng trong thiết kế và gia công khuôn nhựa trên máy CNC” là một nội dung thực sự cần thiết và có ý nghĩa

1.3.Mục tiêu , phạm vi , nội dung , phương pháp nghiên cứu

1.3.1.Mục tiêu nghiên cứu

a Mục tiêu chung

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu phần mềm Catia ứng dụng trong lĩnh vực thiết kế và gia công khuôn đúc nhựa ( đúc phun ) trên máy CNC , góp phần nâng cao hiệu quả khi sử dụng các phần mềm CAD/CAM và các thiết bị trong lĩnh vực gia công cơ khí tại Việt Nam

1.3.2 Đối tượng , phạm vi nghiên cứu

a Đối tượng nghiên cứu

- Chi tiết gia công : đề tài ứng dụng phần mềm để thiết kế , lập trình gia công và mô phỏng quá trình gia công khuôn đúc nhựa sản phẩm khay đựng đá

- Phần mềm Catia : phần mềm Catia được sử dụng trong đề tài là phiên bản V5R20 được phổ biến rộng rãi trên thị trường hiện nay

Trang 12

1.3.3.Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan chung về công nghệ gia công chất dẻo bằng phương pháp đúc phun

- Giới thiệu một số module phần mềm Catia ứng dụng trong thiết kế và gia công khuôn

- Ứng dụng để thiết kế khuôn cho sản phẩm khay đựng đá và lập mô phỏng gia công trên máy CNC

1.3.4.Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp chủ đạo được sử dụng để giải quyết các nội dung nghiên cứu của đề tài là phương pháp nghiên cứu lý thuyết , phương pháp kế thừa và phương pháp chuyên gia

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết : được sử dụng trong việc nghiên cứu các công trình khoa học , tổng hợp cá kiến thức thực tiễn trong linh vực gia công thiết kế khuôn đú phun khi sử dụng phần mềm Catia

- Phương pháp kế thừa : được sử dụng trong việc tìm hiểu các đặc điểm cấu tạo về khuôn nhựa và khi nghiên cứu phần mềm Catia Phương pháp chuyên gia : được sử dụng để giải quyết các vấn đề về công nghệ khi gia thiết kế và lập trình gia công khuôn

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 13

Hình 2.1 Phân loại chất dẻo

Các cao phân tử polyme thường cấu tạo từ những thành phần có cấu trúc giống nhau gọi là đoạn mạch thành phần (monome)

Cao phân tử có nguồn gốc từ thiên nhiên: Xelulo, len , cao su thiên nhiên …

Cao phân tử có nguồn gốc nhân tạo được tổng hợp từ các monome , người ta phân loại các chất cao phân tử căn cứ vào trọng lượng phân tử :

Cao phân tử thấp : Trọng lượng phân tử dưới 1000

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 14

Cao phân tử thường: Trọng lượng phân tử 1000…10000

Cao phân tử có trọng lượng lớn : Trọng lượng phân tử 10000…480000 Siêu phân tử : Trọng lượng phân tử trên 1000000

Các tính chất của chất dẻo được điều chế từ một nhóm đơn phân tử chủ yếu do độ dài của các mạch phân tử quyết định Độ lớn của mạch phân tử được xác định bằng phân tử lượng trung bình (M) hoặc độ trùng hợp trung bình (P) Độ trùng hợp trung bình được biểu diễn qua trọng lượng phân tử và phân tử lượng của monome Các Polyme được tạo thành từ các monome nhờ các phản ứng trùng hợp , trùng phối , trùng ngưng , đồng trùng hợp

a Sự trùng hợp

Trong phản ứng trùng hợp các cao phân tử được tạo thành từ các phân tử trong phản ứng mạch không có sự tạo thành các sản phẩm phụ Điều kiện của phản ứng trùng hợp là đơn phân tử phải có liên kết không bão hoà

b Sự trùng phối

Trùng phối cũng xảy ra giống trùng hợp vì trong quá trình xảy ra phản ứng hoá học không xuất hiện các sản phẩm phụ có phân tử nhỏ Trong quá trình trùng khối người ta có thể sử dụng hai đơn phân tử khác nhau Quá trình trùng phối hợp các đơn chất đơn phân tử có sự đổi chỗ các nguyên tử

c Sự trùng ngưng

Phản ứng trùng ngưng được hình thành từ các chất đơn phân tử mà các phản ứng hoá học của nó sảy ra sẽ tạo thành các phân tử nhỏ khác ( như nước ) Khi trùng ngưng sẽ xuất hiện các Polyme có cấu trúc lưới Trùng ngưng có thể thực theo từng giai đoạn

Trang 15

kết vào mạch sẵn của Polyme khác Quá trình đó gọi là đồng trùng hợp đúc cấy

2.1.2.Phân loại chất dẻo

Dựa trên lý tính , cấu trúc phân tử , khả năng gia công Người ta phân loại chất dẻo theo chiều phương khác nhau : phân loại chát dẻo theo cấu trúc hoá họ , phân loại chất dẻo theo công nghệ , phân loại chất dẻo theo hình dạng mạch đa phân tử , phân loại chất dẻo theo công dụng

a Phân loại chất dẻo theo cấu trúc hoá học

Trong các vật liệu Polyme , tuỳ theo trạng thái sắp xếp chuỗi mạch của nó mà ta có thể phân ra loại nhựa có dạng kết tinh hay không kết tinh ( vô định hình ) :

Nếu chuỗi các mạch của vật liệu Polyme được xếp khít nhau theo một trật tự nhất định thì ta có vật liệu Polyme kết tinh

Nếu chuỗi các mạch của vật liệu Polyme được sắp xếp không theo một trật tự nhất định nào thì ta có Polyme vô định hình Polyme kết tinh không có nghĩa là toàn bộ khối Polyme đều ở trạng thái kết tinh mà trong đó vẫn có thể tồn tại những pha vô định hình

Các Polyme ở trạng thái kết tinh thường ở trạng thái mờ đục Các Polyme ở trạng thái không kết tinh có độ trong suốt Ví dụ như nhựa PPMA có độ trong suốt hơn cả thuỷ tinh Nó có phđúc 73% tia cực tím xuyên qua trong khi đó thuỷ tinh Silicat ( vô cơ ) chỉ cho 43% tia cực tím đi qua

b Phân loại chất dẻo theo công nghệ : Gồm chất dẻo nhiệt và chất dẻo rắn

 Chất dẻo nhiệt dẻo : Là loại vật liệu Polyme có khả năng lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng của nhiệt và trở lên cứng rắn ( định hình ) khi được làm nguội Trong quá trình tác dụng của nhiệt nó chỉ thay đổi tính chất vật lý chứ không có phản ứng hoá học xảy ra

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 16

 Chất dẻo nhiệt rắn : Là loại vật liệu Polyme khi bị tác dụng của nhiệt hoặc các giải pháp xử lý hoá học sẽ trở nên cứng rắn (định hình sản phẩm ) Nhựa nhiệt rắn sau khi nóng chảy và đóng rắn nó không còn khả năng chuyển sang trạng thái chảy mềm dưới tác động của nhiệt nữa Do vậy nhựa nhiệt rắn không có khả năng tái sinh các loại chế phẩm , phế liệu hoặc sản phẩm đã qua sử dụng

 Phân loại chất dẻo theo dạng mạch phân tử : Theo các này có thể phân biệt các loại Polyme có hình dạng sợi tuyến tính , hình dạng sợi phân nhánh , cấu trúc lưới không gian , cấu trúc dãy hình thang , cấu trúc lưới phẳng , cấu trúc hình sao , cấu trúc răng lược…

 Phân loại chất dẻo theo công dụng : Trong thực tế sản xuất và sử dụng nhựa thông thường phân loại thành 3 loại : Nhựa thông dụng , nhựa kỹ thuật và nhựa hỗn hợp

-Nhựa thông dụng : là loại nhựa được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới và khối lượng lớn có ưu điểm là giá thành thấp nhất và dễ gia công thành sản phẩm

-Nhựa kỹ thuật : là loại nhựa có nhiều đặc tính ưu việt hơn nhựa thông dụng như độ bền kéo , bền va đập, độ kháng nhiệt … Loại nhụa này sản xuất các chi tiết máy hoặc các chi tiết có yêu cầu tính năng cao

-Nhựa kỹ thuật chuyên dùng : Là loại nhựa có trọng lượng phân tử rất cap (1000000 hoặc lớn hơn) Mỗi loại chỉ được sử dụng ở một số lĩnh vực riêng biệt

2.1.3 Tính chất hoá học

a Tính chịu hoá chất : Khác với kim loại , đa số các loại nhựa thường bền khi chịu tác động của môi trường khí quyển Hơn nữa chúng còn bền với các loại hoá chất như : axit , kiềm , muối và nhiều hoá chất khác

b Tính chịu thời tiết khí hậu : Tính chịu thời tiết khí hậu là tính thay đổi về chất lượng độ bền của sản phẩm dưới ảnh hưởng của ánh sáng (tia cực tím),

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 17

nhiệt độ không khí ( oxi, ozon…) Quá trình giảm độ bền dưới tác động của khí hậu gọi là sự lão hoá của nhựa

Để giảm lão hoác người ta thường dùng một số chất phụ gia Các chất phụ gia này có tác dụng giảm bớt sự lão hoá của nhựa

2.1.4.Các chất phụ gia được sử dụng trong chất dẻo

a Chất bôi trơn: chất bôi trơn trong nhằm giảm ma sát giữa các mạch hay đoạn mạch cao phân tử của chất dẻo và cải thiện tính chất chảy dưới tác dụng của nhiệt

Chất bôi trơn ngoài nhằm trán sự bám dính giữa nhựa với bề mặt trong lòng xilanh , bề mặt trục vít và lòng khuôn Các loại bôi trơn gồm có : Rượu béo , axit béo , xà phòng , kim loại

b.Chất hoá dẻo : chất hoá dẻo có trong nhựa nhằm cải thiện sự dẻo hoá , dễ dàng điền đầu vào khuôn tạo ra sự mềm dẻo của sản phẩm Chất hoá dẻo gồm : Este của axit hay rượu , dầu thơm và béo Parafin , các loại rượu như Butanol , Glycol

c Chất ổn định : Gồm các loại ổn định nhiệt , ổn định tia tử ngoại , chất chống lão hoá … Nhằm mục đích tránh phá huỷ đặc biệt do nhiệt trong quá trình gia công hoặc sử dụng sản phẩm chất dẻo

* Chất ổn định nhiệt : Chủ yếu dùng cho nhựa PVC cứng và PVC mềm nhằm tránh tạo thành nối đuôi trong quá trình gia công Chất ổn định nhiệt đưa vào trong nhằm ổn định tính chất của chất dẻo trong quá trình gia công Các chất ổn định gồm : Chất hữu cơ , muối cadmium, Calcium…

* Chất ổn định ánh sáng : Chất ổn định ánh sáng dùng để bảo vệ chất dẻo dưới ánh sáng mặt trời bằng cách làm chậm quá trình giảm chất lượng khi sử dụng ngoài trời Các chất ổn định gồm : các bon đen , bột màu…

* Chất ổn định chống lão hoá : Chất chống lão hoá nhằm mở rộng khoảng nhiệt độ sử dụng cho chất dẻo , tạo ra chất dẻo có tuổi thọ sử dụng tăng lên hạn chế hay làm chậm phản ứng phát triển do oxi hay peoxit tác động vào Chất phòng lão gồm : Phòng lão Fenolie, Phòng lão amin…

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 18

d Chất chống tĩnh điện : Sự tích điện trên bề mặt vật liệu không dẫn điện có thể được khử bằng cách sử dụng chất chống tĩnh điện để tạo nên một lớp bề mặt háo nước Các chất chống tĩnh điện gồm các chất hoạt động bề mặt , muối vô cơ…

e Chất làm chậm cháy : chất làm chậm cháy tạo nên sự kháng cháy cho chất dẻo , cơ chế của chất chậm cháy là không cho phát triển phản ứng oxy trên bề mặt chất dẻo tiếp xúc với lửa hoặc sức nóng bằng cách tạo lên lớp bề mặt một lớp bảo vệ Các chất chậm cháy có chứa Aluminium, Autimon Brom … Chất chậm cháy thường dưới dạng oxit vô cơ có chứa yếu tố Halogen

f Chất tạo xốp : Chất tạo xốp cho sản phẩm chất dẻo có những lỗ xốp bên trong Có hai loại chất tạo xốp :

* Chất tạo xốp vật lý : các lỗi xốp tạo thành do thay đổi trạng thái vật lý của chất xốp như sự giãn nở khí nén , bốc hơi chất lỏng , hoà tan của chất rắn

* Chất tạo xốp hoá học : các chất xốp tạo thành do sự phóng thích khi tạo chất xốp bị phân huỷ dưới tác dụng của nhiệt

g Chất tạo màu : màu được chia làm hai loại : * Thuốc nhuộm và chất màu

Chất mầu là loại vô cơ không tan trong nhựa, kháng nhiệt hơn thuốc nhuộm màu

h Chất độn : là chất trơ thêm vào trong chất dẻo để cải thiện độ bền và các yêu cầu khác trong khi sử dụng Chất độn cũng làm cho giá thành của sản phẩm giảm Có chất độn vô cơ và hữu cơ, Chất độn Cacbonat Canxi và cao lanh , bột tan … được sử dụng nhiều hơn cả

2.2 Các phương pháp gia công chất dẻo định hình

Hiện nay , có rất nhiều phương pháp gia công chất dẻo định hình , chúng có thể được phân loại như sau:

+ Phương pháp cán +Phương pháp đùn +Phương pháp đúc phun

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 19

+Phương pháp dán

2.2.1 Phương pháp cán

Là quá trình mà vật liệu chất dẻo được chế tạo thành từng tấc hoặc thành từng màng mỏng sau khi đi qua khe hở giữa các trục cán Ứng dụng: để chế tạo màng mỏng vật liệu như là PVC Người ta có thể chế tạo màng mỏng PVC cả loại cứng và loại mềm trong công nghiệp xây dụng, đồ dùng dân dụng và đồ chơi

Máy đùn: Máy đùn gồm nhiều đầu đùn khác nhau trong đó phổ biến là máy đùn 1 trục vít và máy đùn 2 trục vít Máy đùn hai trục vít được sử dụng trong công nghệ chất dẻo dạng bột, đặc biệt với vật liệu PVC

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 20

- Người ta sử dụng phương pháp này cho các chất dẻo mà không thể hàn được như thuỷ tinh acril

- Ngày càng tăng nhu cầu liên quan đến việc phối hợp nguyên vật liệu mà chỉ phương pháp dán mới đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, đây là phương pháp gia công lắp ráp kinh tế

- Các chất keo dán cần có độ bền riêng lớn, đồng thời các lực bám dính của chúng với bề mặt của vật cần dán phải lớn

- Điều kiện quan trọng có liên quan đến quá trình dán là các phần cần dán và các mối dán phải được hình thành sao cho phù hợp với công nghệ dán Trước khi dán các bề mặt cần được đúc nối phải được chuẩn bị sẵn Khâu chuẩn bị bề mặt được hiểu là các phương pháp sau :

- Làm sạch bề mặt, không làm thay đổi thành phần hoá học và cấu trúc bề mặt

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 21

- Bằng phương pháp cơ học xử lí bề mặt như tạo nhám bề mặt - Xử lí sơ bộ bề mặt bằng điện hoá và hoá học

Khi quá trình dán kết thúc phải sau một thời lượng nhất định mới có thể sử dụng được Với phương pháp dán người ta người ta có thể tạo ra mối đúc có thể chịu tải trọng lớn và nhất là trong những mối đúc khônh thể giải quyết bằng phương pháp khác

2.3 Máy và thiết bị đúc phun chất dẻo

2.3.1 Đặc điểm cấu tạo một số thành phần chính của máy đúc phun

Đúc-phun là phương pháp thường gặp nhiều nhất trong công nghệ gia công chất dẻo Nguyên tắc cơ bản của phương pháp đúc-phun chủ yếu bao gồm các giai đoạn sau đây: Nấu chảy nguyên liệu chất dẻo dưới dạng bột hay hạt Nhựa nóng chảy được vận chuyển với vận tốc rất nhanh và được đúc vào hốc khuôn với áp xuất thật cao, ngay sau đó vật thể đúc phun được làm nguội (đối với nhựa nhiệt dẻo), hay tự đông cứng lại ở nhiệt độ cao ( đối với nhựa chịu nhiệt ), sau đó vật thể đúc-phun dược tách rời ra khỏi khuôn Tiến trình hoàn thành việc sản xuất một thành phẩm đúc-phun đòi hỏi phải hoàn toàn tự động và tạo nên một chu trình khđúc kín từ đầu đến cuối

Đúc khuôn cho năng suất cao, độ chính xác cao, tạo được sản phẩm có hình dạng phức tạp Với nhựa nhiệt dẻo, 90% sử dụng đúc phun Đúc phun liên quan đến 1/3 sản lượng nhựa tiêu thụ để gia công nhựa nhiệt dẻo

2.3.2 Máy đúc phun loại pittong

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 22

Thiết bị này nhựa được nóng chảy nhựa bằng cách cấp nhiệt từ thành, đẩy nhựa bằng pittong thuỷ lực Loại này có nhược điểm: lượng nhựa phun nhỏ (<435cm ), khó điều chính lượng nhựa, nóng chảy và khuấy trộn kém, nhiệt nóng chảy phân bố không đều, thời gian lưu dài, phân bố thời gian lưu rộng, tổn thất áp suất cao

Máy đúc phun định hình bằng pittong gia nhiệt nguyên liệu bằng nhiệt điện Nguyên liệu gần tường thì nóng hơn nguyên liệu gần trung tâm Khó làm giảm nhiệt độ khi nguyên liệu nhựa nóng chảy Các sản phẩm còn dư lại đúc trong các bộ phận của khuôn, có thể gây rất khó khăn cho quá trình sản xuất ở các chu kỳ kế tiếp

Ngày nay, máy đúc phun định hình bằng pittong thường chỉ dùng sản xuất cho những sản phẩm có hiệu quả đặc biệt

2.3.3 Máy đúc phun loại trục vít

Đây là một loại máy đúc sử dụng trục vít với trục vít chuyển động quay vòng và chuyển động tịnh tiến, ở đó nguyên liệu nóng chảy bởi nhiệt sinh ra do ma sát của những phân tử nhựa co sát với nhau trong quá trình vận hành Máy đúc trục vít có ưu điểm là trộn tốt và nhanh hơn máy đúc pittong:

- Nguyên liệu được đốt nhanh và đều vì trong xylanh nguyên liệu, nguyên liệu vừa tạo thành các lớp mỏng, vừa được trộn liên tục

- Thời gian lưu của nguyên liệu trong xylanh nguyên liệu ngắn hơn - Cấu tạo máy gọn nhẹ là bộ phận nạp liệu

- Tuy không đòi hỏi đồng lường nhưng vật liệu đi vào máy khá đồng đều giúp cho việc bảo đảm áp suất đúc ổn định, chất lượng sản phẩm đồng đều

- Lượng chất bốc hơi và không khí theo khuôn ít, do trong quá trình nhựa hóa các chất này thoát qua lớp vật liệu chưa nhựa hóa đến lỗ thoát khí thườngđược bố trí ở phiễu nạp liệu

- Tổn thất áp suất trong vùng nguyên liệu trước trục vít ít, do chúng đã được đốt nóng đến trạng thái chảy nhớt

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 23

- Máy đúc trục vít không tạo được áp suất lớn do có khe hở giữa răng vít và xylanh

- Sự thay đổi lớn trong thiết kế máy điều khiển trực tiếp bằng máy tính, dễ dàng điều khiển tốc độ của hệ thống, áp lực và các thông tin khác Đó là quá trình cải tiến xa, hiệu suất và sản phẩm đạt chất lượng Máy đúc phun thực hiện chu trình (không liên tục ) gia công vật thể chất dẻo từ nguyên liệu dưới dạng bột hay hạt Nhiệt được cung cấp từ các vòng băng điện trở bọc vòng ngoài thành xy-lanh sẽ nấu chảy hạt nhựa, hệ thống thủy lực đẩy trục vít tịnh tiến về phía trước, nhựa nóng chảy được nạp theo lượng nhất định vào hốc khuôn, kể đến trục vít khởi động quay chung quanh trục của nó tạo nên áp xuất thật cao đúc nhựa nóng chảy áp chặt vào bề mặt hốc khuôn

Hệ thống thủy lực dẩy đơn vị đúc-phun lùi về phía sau, hệ thống thủy lực đơn vị đóng mở kéo phần nửa khuôn di chuyển rời xa khỏi phần nửa kia và thành phẩm được tách rời khỏi khuôn

Hình 2.5 Các thành phần chính của máy đúc phun

Hình 2.6 Máy đúc phun ngang

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 24

* Phiễu nạp liệu (hopper): Là một xylo đặt trên xylanh để chứa nguyên liệu, cấp liệu liên tục cho trục vít và xylanh Nguyên liệu trong xylo được theo đối và giữ cho nguyên liệu không được hạ đến mức thấp nhất gây ảnh hưởng đến hoạt động của máy Ngoài ra, phiễu nạp liệu còn gắn thêm hệ thống sấy nguyên liệu Hiện nay có 2 loại hopper chính: hopper tròn, hopper vuông Xylanh và băng gia nhiệt: Là một ống trụ thẳng vừa với trục vít Xylanh được gắn các hệ thống điện trở gia nhiệt dọc theo chiều dài của nó và điều khiển nhiệt bằng các đầu dò nhiệt

Hình 2.7 Băng gia nhiệt Xy - Lanh

Xylanh nguyên liệu cấu tạo gồm hai lớp: Lớp bên ngoài chịu lực thường đúc bằng gang hoặc thép.Lớp trong thường đúc thép không gỉ chịu tác dụng ăn mòn hóa học và chống ăn mòn

* Trục vít: Đây là một bộ phận rất quan trọng, vừa giữ nhiệm vụ nhựa hóa vừa tạo áp suất đẩy nguyên liệu vào khuôn tạo hình Trục vít có hai chuyển động vừa quay tròn vừa tịnh tiến

Trục vít có cấu tạo gồm 3 vùng được giới thiệu trên như trên hình 2.6

Hình 2.8 Cấu tạo chung của trục vít có bước thay đổi

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 25

Nhiệm vụ tải vật liệu và nhựa hóa được thực hiện bởi tác động quay tròn của trục vít Nhiệm vụ tạo áp suất đẩy vật liệu ra khỏi xylanh nguyên liệu và lấy vật liệu được thực hiện bởi chuyển động tới lui của trục vít

* Đầu phun: Được xem như bộ phận tiếp nối giữa phần đầu của xy-lanh và khuôn Đầu phun được nối vào xy-lanh thông qua đĩa nối có ren vít hay thông qua nắp đậy Kênh dẫn nhựa nóng chảy bên trong đầu phun phải được thiết kế thích hợp với dòng chảy và mặt tiếp giáp giữa đầu phun với ống lót kênh nối của khuôn phải thật kín để tránh trường hợp nhựa lỏng chảy thoát ra ngoài Các dạng đầu phun thường thay đổi tùy theo khối lượng nhựa lỏng nạp vào khuôn Người ta phân biệt ra hai dạng chính: Đầu phun mở và đầu phun đồng

Hình 2.9 Dạng đầu phun đóng với van đóng mở bên trong 1- Đầu phun

2- Băng gia nhiệt 3- Đĩa chặn 4- Lòxo nén 5 -thân vạn 6- đầu

2.4 Một số ưu nhược điểm của phương pháp đúc phun

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 26

2.4.1 Ưu điểm của công nghệ đúc phun Tạo sản phẩm với tốc độ cao Có thể tạo được sản phẩm có thể tích lớn Chi phí lao động thấp Quá trình tự động hóa cao Sản phẩm ít hoặc không đòi hỏi công đoạn hoàn tất Có thể tạo nhiều kiểu bề mặt, màu sắc và hoàn tất Ngoại quan tốt Đối với nhiều loại vật liệu khác nhau mà không thay máy hay khuôn Sai số về kích thước có thể chấp nhận Có thể đúc được với sự bổ sung kim loại và phi kim loại Có thể đúc được vật liệu dạng kết hợp của nhựa và các chất khác như thủy tinh, amiang, bột tal, cacbon Các phế phẩm có thể sử dụng lại ngay lập tức bằng máy nghiền và máy đúc lại Tính chất của sản phẩm có nhiều thuận lợi như chống mài mòn, bền và sáng đẹp

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 27

Chương III ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHUNG CỦA KHUÔN ĐÚC

3.1 Khái niệm chung về khuôn đúc phun

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 Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ráp với nhau, ở đó nhựa được phun vào, được làm nguội rồi đẩy sản phẩm ra Sản phẩm được tạo thành giữa hai phần của 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 Lòng khuôn Lõi khuôn Khoảng trống giữa lòng khuôn và lõi khuôn Đường phân khuôn

Hình 3.1 Cấu tạo khuôn cơ bản

3.2 Phân loại khuôn đúc phun

Kết cấu khuôn thường gồm có hai phần cơ bản, một phần được cố định gọi là tấm khuôn trước, phần còn lại chuyển động trong khi khuôn mở gọi là khuôn sau Căn cứ vào hình dáng của khuôn người ta có thể chia làm ba loại khuôn: Khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, và khuôn nhiều tầng

3.2.1 Khuôn hai tấm Loại khuôn này chỉ gồm có hai phần:

Khuôn trước và khuôn sau

Hệ thống khuôn này có thể có một lòng khuôn hoặc nhiều lòng khuôn

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 28

Hình 3.2 Cấu tạo khuôn hai tấm

Khuôn hai tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn nhằm sản xuất những sản phẩm đơn giản Tuy nhiên đối với những sản phẩm loại lớn không bố trí được miệng khuôn ở tâm hoặc sản phẩm có nhiều miệng phun hoặc lòng khuôn cần nhiều miệng phun ở tâm thì kết cấu khuôn hai tấm trở nên không thích hợp

3.2.2 Khuôn ba tấm

Tầm cổ định Tam kep Riah kep Hệ thống khuôn này tương tự như hệ thống khuôn hai tấm nhưng có thêm hệ thống thanh đỡ Nó tạo ra hai chỗ mở khuôn khi khuôn mở Một chỗ để lấy sản phẩm còn chỗ kia để lấy kênh nhựa ra

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 29

Hình 3.3 Cấu tạo khuôn ba tấm

Nhược điểm của khuôn ba tấm là khoảng cách giữa vòi phun của máy và lòng khuôn rất dài Nó làm giảm áp lực khi phun vật liệu lỏng vào khuôn và tạo ra nhiều phế liệu trong hệ thống kênh nhựa

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 30

3.2.3 Khuôn nhiều tầng

Khi yêu cầu một số lượng sản phẩm lớn và để giữ giá thành sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp

*Cấu tạo khuôn ép nhựa

Ngoài ra thì trong bộ khuôn còn có nhiều bộ phận khác Các bộ phận này lắp ghép với nhau tạo thành những hệ thống cơ bản của bộ khuôn, bao gồm:

hướng, định vị lõi, định vị vỏ khuôn… có nhiệm vụ giữ đúng vị trí làm việc của hai phần khuôn khi ghép với nhau để tạo lòng khuôn chính xác

và cổng phun làm nhiệm vụ cung cấp nhựa từ đầu phun máy ép vào trong lòng khuôn.

chốt xiên, xylanh thủy lực,… làm nhiệm vụ tháo những phần không thể tháo (undercut) ra được ngay theo hướng mở của khuôn.

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 31

 Hệ thống đẩy sản phẩm: gồm các chốt đẩy, chốt hồi, chốt đỡ, bạc chốt đỡ, tấm đẩy, tấm giữ, khối đỡ,… có nhiệm vụ đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi ép xong.

vụ đưa không khí tồn đọng trong lòng khuôn ra ngoài, tạo điều kiện cho nhựa điền đầy lòng khuôn dễ dàng và giúp cho sản phẩm không bị bọt khí hoặc bị cháy khét, thiếu liệu.

nối,… có nhiệm vụ điều hòa nhiệt độ khuôn và làm nguội sản phẩm một cách nhanh chóng Ngoài ra còn có hệ thống gia nhiệt để giữ nhiệt độ khuôn ổn định ở nhiệt độ cao đối với sản phẩm dùng nhựa kỹ thuật.

dẫn nóng

kiện trong khuôn lại với nhau…

18 bộ phận cơ bản trong kết cấu khuôn ép nhựa

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 32

1: Tấm kẹp trước 7: Tấm đỡ 13: Bạc dẫn hướng chốt

Trang 33

Hình 3.7.a Cuống phun được sử dụng ở khuôn 2 tấm khi đó phải có nấc nhỏ ở chỗ giao nhau để khắc phục hiện tượng không khớp nhau giữa 2 nửa Hình 3.7.b Bạc cuống phun, đây là loại cuống phun thông dụng nhất vi nó có các ưu điểm vượt trội hơn hẳn hai loại cuống phun trên được chỉ ra trên Hình 3.7.c ở đây bạc cuống phun được tôi cứng tránh bị vòi phun của máy làm hỏng Kích thước của bạc cuống phun phụ thuộc vào 4 yếu tố chính là : + Khối lượng và chiều dầy sản phẩm và loại nhựa được sử dụng +Kích thước của lỗ vòi phun của máy phun cũng ảnh hưởng đến kích thước của cuống phun

+ Độ mở của cuống phun phải lớn hơn đường kính lỗ vòi phun của máy tir 0,5-1 mm

+Bán kính trên bạc cuống phun lớn hơn 2 ữ 5 mm so với bán kính vòi phun để đảm bảo không có khe hở khi tiếp xúc giữa bạc cuống phun và vòi phun

b Kênh nhựa: Kênh nhựa là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun và đảm bảo đường nhựa dẫn đến lòng khuôn sao cho ngắn nhất để tránh mất nhiều áp lực đẩy nhựa và đỡ tốn vật liệu Kích thước của kênh nhựa phải đủ lớn để chuyển được vật liệu vào lòng khuôn một cách nhanh nhất Có các dạng kênh nhựa như sau:

* Kênh nhựa hình tròn : được dùng phổ biến vì tiết diện ngang của hình tròn cho phđúc 1 lượng vật liệu tối đa chảy qua mà không bị mất nhiều nhiệt Tuy nhiên chi phí chế tạo lại đắt hơn vì kênh nhựa phải nằm ở hai bên của mặt phân khuôn

Trang 34

có một bên của mặt phân khuôn Loại này đặc biệt có lợi khi kênh phải đi qua 1 mặt trượt

Hình 3.9 Kênh nhựa dạng hình thang

* Kênh nhựa hình thang có góc lượn : không tốt bằng vi nó tốn nhiều vật liệu hơn Kích thước của kênh nhựa phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Độ dầy thành sản phẩm

+ Đương tiết diện ngang của sản phẩm

c Các miệng phun và khuyết tật khi phun nhựa

* Khái niệm : Miệng phun là kênh mở giữa kênh nhựa và lòng khuôn Các miệng phun thường được giữ ở kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nến cần thiết Những miệng phun lớn rất tốt cho sự chảy êm của dòng nhựa

* Vị trí miệng phun Xác định vị trí miệng phun rất quan trọng trong quá trình thiết kế khuôn Nếu các điều kiện thiết kế khác hoàn toàn hợp lý thì nếu vị trí miệng phun sai thì sẽ gây ra những khuyết tật như sau :

- Vật được phun ngắn : Vật liệu bị đông cứng trước khi điền đầy

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 35

- Sản phẩm bị cong vênh : Đối với các sản phẩm dài có một miệng phun trung tâm thì sản phẩm có xu hướng bị cong ở giữa Khắc phục nhược điểm này bằng cách thiết kế sao cho miệng phun thật rộng sẽ giảm được cong vênh

Đường hàn : Khi nhựa chảy qua sản phẩm và bị đông lại nhiều đến nỗi khi chảy quanh vật cản hình chữ nhật, nó sẽ không có sự pha trộn tốt với nhau nên để lại phía sau một đường phân biệt gọi là đường hàn Khắc phục bằng cách mở thêm một miệng phun phía kia của sản phẩm

- Sự tạo đuôi: Khi nhựa chảy qua một cửa hẹp vào trong lòng khuôn có thể bị tạo thành đuôi

- Hõm co: Do nhựa chảy qua một tiết diện mỏng, nó khó giữ được áp lực khuôn cao để điền đầy vào khoảng trống

- Căn khí: Không khí bị kẹt lại, nhựa đang chảy quanh một chỗ bị chảy ngược lại và khí không thoát được ra ngoài

a Kiểu trực tiếp

7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM7324130610:02:11 PM10:02:11 PM

Trang 36

b Kiểu cạnh c Kiểu băng d Kiểu quạt e Kiểu điểm 3.3.2 Hệ thống đẩy

Chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm ra sau khi khuôn mở chot day tâm đi tâm :

Có rất nhiều hệ thống đẩy được dùng trong thiết kế khuôn nhựa như : chốt đẩy, lưỡi đẩy, các ống đẩy, thanh đẩy, các tấm tháo, van đẩy và hệ thống đẩy đặc biệt Trong đó chốt đẩy là loại đơn giản nhất vì là lỗ tròn nên rất dễ chế tạo.Về mặt công nghệ để lắp chốt đẩy vào khuôn một cách dễ dàng thì khi chế tạo nên doa rộng lỗ có độ dài như sau :

- Đối với lỗ nhiệt luyện trước khi gia công : L = 4D - Đối với những lỗ đã nhiệt luyện: L = 3D

* Trụ kê: Trụ kê là các chi tiết tạo ra khoảng đẩy A trong khuôn Khoảng đẩy A phải lớn hơn từ 5 – 10 mm so với chiều cao của sản phẩm được lấy ra từ khuôn sau Khoảng đẩy không được quá dài vì chốt đẩy đôi khi rất nhỏ sẽ làm yếu hệ thống đẩy

Ngoài ra trụ kê phải được bố trí hợp lý và đủ khoẻ để đỡ tấm kẻ chầy không bị võng xuống dưới tác dụng của lực đúc phun của máy