Báo cáo: Hệ thống kênh dẫn nguội

Cùng nắm kiến thức trong bài báo cáo Hệ thống kênh dẫn nguội thông qua việc tìm hiểu các nội dung các mục sau: dòng chảy nhựa trong kênh dẫn, hệ thống kênh dẫn nguội, kết luận, tài liệu tham khảo. Mời các bạn cùng tham khảo.

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh Khoa Cơ Khí Chế tạo máy Bộ môn Công nghệ tự động 09/2010 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI GVHD: Trần Minh Thế Uyên SVTH: Hồ Minh Việt MSSV: 06112100 Lê Văn Công MSSV: 06112059 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 2 MỤC LỤC I. Dòng chảy nhựa trong kênh dẫn: 3 II. Hệ thống kênh dẫn nguội: 4 1. Cuống phun: 6 2. Kênh nhựa: 10 3. Miệng phun: 19 a. Miệng phun trực tiếp: 19 b. Miệng phun điểm chốt (điểm): 21 c. Miệng phun cạnh: 25 d. Miệng phun kiểu gối: 27 e. Miệng phun kiểu then: 28 f. Miệng phun kiểu đường ngầm: 29 g. Miệng phun kiểu băng (màng): 34 h. Miệng phun kiểu quạt: 37 i. Miệng phun kiểu điã: 39 j. Miệng phun kiểu vòng: 41 k. Miệng phun kiểu nan hoa: 42 4. Đuôi nguội chậm: 43 III. Kết luận: 44 IV. Tài liệu tham khảo: 45 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 3 I. Dòng chảy nhựa trong kênh dẫn: Nguyên liệu nhựa chảy vào lòng khuôn qua hệ thống cấp nhựa là một quá trình có hoạt động như sau: Trước tiên nguyên liệu nhựa được bơm vào cuống phun và hệ thống kênh nhựa dẫn đến lòng khuôn. Khi nhựa nóng chảy chạm vào khuôn lạnh nhanh chóng bị đông lại, tạo thành một lớp vỏ trong khi phần chính vẫn còn là nhựa nóng chảy Lúc đầu lớp nhựa đông lại rất mỏng vì thế nhiệt mất đi rất nhanh, sau đó càng nhiều nhiệt bị mất đi khi đi qua lớp nhựa mỏng tạo nên lớp nhựa đông dày hơn. Sau một thời gian, lớp nhựa đông sẽ đạt được độ dày nhất định thì nhiệt độ của nhựa và nhiệt sinh ra từ dòng chảy sẽ cân bằng với lượng nhiệt đã mất. Ở thời điểm này, đã đạt được trạng thái cân bằng . Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Vì nhựa dẫn nhiệt kém nên lớp vỏ ngoài sẽ đóng vai trò là lớp cách nhiệt cho lõi trong của nhựa nóng chảy và giữ nhiệt cho lõi trong. Do đó nguyên liệu nhựa vẫn có thể chạy qua lõi giữa trong quá trình phun. Nếu tốc độ phun tăng thì lớp nhựa đông lại sẽ bị mỏng đi do nhiệt ma sát sinh ra cao hơn. Tương tự như thế, độ nóng chảy và nhiệt độ của khuôn cao sẽ làm giảm độ dày của lớp nhựa đông lại .Để có được lớp nhựa cách nhiệt bằng phẳng không nên để có góc nhọn làm cản trở dòng chảy II. Hệ thống kênh dẫn nguội: Hệ thống kênh dẫn nguội dẫn nhựa nóng chảy từ vòi phun của máy ép phun qua cuống phun, kênh dẫn, miệng phun rồi vào lòng khuôn mà không có bất kỳ tác Hệ thồng kênh dẫn nguội Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 5 động nào về nhiệt đối với dòng nhựa này trên đường đi của nó. Khác với hệ thống kênh dẫn nóng có bộ phận gia nhiệt cho dòng nhựa này. Hệ thống kênh dẫn nóng Hệ thống dẫn nhựa nguội bao gồm các bộ phận sau đây: cuống phun, kênh dẫn, miệng phun, đuôi nguội chậm. Cấu tạo của hệ thống kênh dẫn nguội Kich thước của hệ thống dẫn nhựa đóng vai trò rất quan trọng đối với một bộ khuôn. Nguyên tắc chung thiết kế hệ thống kênh dẫn là sao cho tổng khoảng cách từ vòi phun của máy đến lòng khuôn là ngắn nhất có thể.Tuy nhiên cũng có những yếu tố ảnh hưởng làm ta phải cân nhắc đến việc thiết kế kênh nhựa, chẳng hạn như số lòng khuôn, độ phức tạp của sản phẩm,…Việc thiết kế hệ thống dẫn nhựa hợp lý góp phần rút ngắn chu kỳ ép phun, sản phẩm sau khi ép tránh được những khuyết tật và dễ dàng cho việc thiết kế các hệ thống khác trong bộ khuôn như hệ thống làm mát. Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI 1. Cuống phun: Dưới đây là hình ảnh 2 bạc cuống phun có 2 bulong và 4 bulong để gắn vào bộ khuôn. Cuống phun và loại máy ép được sử dụng Cuống phun có lò xo giảm xóc Cuống phun là chỗ nối giữa vòi phun của máy và kênh nhựa, có nhiệm vụ đưa dòng nhựa từ vòi phun của máy đến kênh dẫn hoặc trực tiếp đến lòng khuôn (đối với khuôn không có kênh dẫn). Hệ thống cuống phun được sử dụng thông thường nhất có bạc cuống phun. Người ta thường dung bạc cuống phun để dễ thay thế và gia công. Để tăng tuổi thọ của khuôn, người ta gắn lò xo dưới cuống phun để giảm va chạm có hại cho khuôn và vòi phun. Sử dụng cho máy đến 350 tấn Sử dụng cho máy trên 200 tấn Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Trên thực tế thì người dùng vòng định vị gắn ở đầu bạc cuống phun để bảo đảm sự đồng tâm giữa vòi phun và cuống phun. Vòng định vị thường được tôi cứng để không bị vòi phun của máy làm hỏng. Lắp ghép giữa bạc cuống phun và vòng định vị Kích thước của cuống phun phụ thuộc vào các yếu tố sau:  Khối lượng, độ dày thành của sản phẩm, loại vật liệu nhựa được sử dụng.  Độ dài của cuống phun phải phù hợp với bề dày của các tấm khuôn (http://mould-technology.blogspot.com/search/label/Sprue  Cuống phun được thiết kế sao cho có độ dài hợp lý đảm bảo dòng nhựa ít bị mất áp lực nhất trên đường đi. Vòng định vị trên khuôn Vòng định vị tiếp xúc với vòi phun trên máy Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 8  Kích thước lỗ vòi phun của máy cũng ảnh hưởng đến kích thước của cuống phun. Theo xác định như hình trên độ mở cuống phun (ký hiệu là B) phải lớn hơn đường kính miệng lỗ vòi phun của máy ép phun nhựa (xem trong catalog của máy) từ 1 đến 2 mm. Ví dụ: đường kính miệng lỗ vòi phun của máy ép phun nhựa là 10mm thì đường kính B phải là 11-12mm. Tiếp xúc giữa vòi phun và bạc cuống phun Cách tính kích thước khác: (Môn thiết kế khuôn-Trang 25) Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Kích thước hợp lí của cuống phun Điều này bảo đảm không có khe hở giữa cuống phun và vòi phun khi tiếp xúc nhau. Khe hở như vậy do bị mòn có thể lớn dần gây ra một số vấn đề rò rỉ vật liệu.  Góc côn của cuống phun cần phải đủ lớn để thoát khuôn nhưng nếu quá lớn sẽ làm tăng thời gian làm nguội, tốn vật liệu, tốn thời gian cắt cuống phun ra khỏi sản phẩm. Nếu góc côn quá nhỏ có thể gây ra khó khăn khi tháo cuống phun khi mở khuôn. Vì vậy góc côn tối thiểu nên là 1 0 (Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa-Vũ Hoài Ân -1994- Trang 29). Trên khuôn, cuống phun được lấy ra cùng lúc với lấy sản phẩm. Do đó, cần có bộ phận kéo cuống phun khi mở khuôn. Người ta lợi dụng phần nhựa để giữ cuống phun làm đuôi nguội chậm Tính toán đuôi nguội chậm (http://www.ferris.edu/htmls/academics/course.offerings/hillm/MYWEB7/Runners /cold_slug_well.htm) Đường kính vòi phun lớn hơn cuống phun Bán kính tiếp xúc giữa vòi phun và chõ lõm của cuống phun không hợp lí Hợp lí Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 10 2. Kênh nhựa: Kênh nhựa là đọan nối giữa cuống phun và miệng phun. Chúng làm nhiệm vụ đưa nhựa vào lòng khuôn. Vì thế khi thiết kế chúng cần phải tuân thủ một số nguyên tắc kỹ thuật để đảm bảo chất lượng cho hầu hết sản phẩm. Sau đây là một số nguyên tắc mà ta cần phải tuân thủ:  Giảm đến mức tối thiểu sự thay đổi tiết diện kênh dẫn.  Nhựa kênh dẫn phải thoát khuôn dễ dàng.  Toàn bộ chiều dài kênh dẫn nên càng ngắn càng tốt, để có thể nhanh chóng điền đầy lòng khuôn mà tránh không mất áp lực và mất nhiệt trong quá trình điền đầy. [...]... Việt-Lê Văn Công-06112CLC 14 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Lf=1.1  D=3,8x1,1=4,18mm Mô phỏng với hệ thống kênh dẫn này: Thời gian điền đầy Thời gian nguội (Design of Injection Mould Using CAE- Ivan Gajdoš, Ľudmila Dulebová-Trang 61) Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 15 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Mỗi lần rẽ nhánh thì đường kính kênh dẫn nhánh phải nhỏ hơn kênh dẫn chính một chút, vì sẽ kinh... là cho độ dài của các kênh nhựa của tất cả các sản phẩm như nhau (kênh nhựa được cân bằng từng phần) Kênh nhựa 5 miệng phun Kênh nhựa 8 miệng phun Kênh nhựa 6 miệng phun Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Kênh nhựa 10 miệng phun Kênh nhựa 12 miệng phun Kênh nhựa 24 miệng phun Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 17 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Sơ đồ phân bố các lòng khuôn Các kênh nhựa và các miệng... phun ngầm dạng cong Báo cáo: Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI 31 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Kích thước thiết kế: (Môn thiết kế khuôn-Trang 51,52) Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 32 Báo cáo: Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI 33 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Miệng phun đường hầm dạng cong có thể làm theo 2 cách: - Miệng phun đường hầm được chia... Công-06112CLC 34 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI vào sản phẩm Phù hợp cho sản phẩm lớn và phẳng (đặc biệt là sản phẩm làm bằng nhựa Acrylic) vì nó giúp giảm độ cong vênh cho sản phẩm nhờ sự phân bố đồng đều Miệng phun kiểu băng Miệng phun kiểu băng có chứa một kênh dẫn và một miệng phun dọc theo chiều dài của kênh dẫn đó nối với lòng khuôn Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 35 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI... Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI ` Miệng phun kiểu đường ngầm dạng thẳng Miệng phun ngầm dạng cong Miệng phun kiểu đường ngầm thường được dùng cho khuôn 2 tấm có nhiều lòng khuôn Khi thiết kế sản phẩm nhỏ và cần cắt kênh dẫn ở mặt bên ta thường nghĩ đến lại này Có 2 loại: miệng phun ngầm dạng thẳng và miệng phun ngầm dạng cong Báo cáo: Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI 31 Báo. .. cho việc thiết kế: Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 22 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI (Môn thiết kế khuôn-Trang 49) Hình trên chỉ ra quan hệ của các đại lượng Theo tính toán chung R=2xC thì chiều dài B là khoảng 1-1.5mm (Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa-Vũ Hoài Ân1994-Trang 49) Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 23 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Tránh dùng cho sản phẩm có kích thước thành lớn hơn... dòng nhựa điền đầy tốt và đảm bảo chu kì phun (Product Mold Design-Trang 63) Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Ví dụ: Tính toán đường kính cho kênh dẫn hình thang trong mô hình L: chiều dài cuống phun L1: chiều dài kênh dẫn chính L2: chiều dài kênh dẫn phụ L3: chiều dài miệng phun Bằng phần mềm, ta có: Chiều dài tổng cộng của kênh dẫn: LC=L1+L2+L3=55+33,5+15.5=94mm Thể tích lòng khuôn: V=61000mm3 Khối lượng... tương đối lớn nhưng đã có những phần mềm mô phỏng những dòng chảy nhựa do đó có thể nhanh chóng xác định được hình dáng kênh nhựa tối ưu Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 18 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Mô phỏng hệ thống kênh dẫn nhựa 3 Miệng phun: Miệng phun là miệng mở giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn, các miệng phun thường được giữ ở kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nếu cần thiết Những miệng... 30) Hệ số D và fL có thể dung đồ thị sau đây: Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 12 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Ảnh hưởng của bề dày sản phẩm và khối lượng đến đường kính kênh dẫn như sau: Quan hệ giữa các số lượng thay đổi dùng cho ABS, Polystryrene và cellulose Quan hệ giữa các số lượng thay đổi dùng cho Polycacbonates, Polyamides, Polyacetals, Polyethylenes và Polypropylenes Đường kính kênh dẫn. .. (http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm) Hai cách thiết kế khác nhau của miệng phun cạnh: Độ côn là 30-450 Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 26 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Độ côn là 10-200 d Miệng phun kiểu gối: Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 27 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Tương tự như miệng phun kiểu cạnh, chỉ khác là miệng phun nằm lấp trên bề mặt sản phẩm Miệng phun kiểu gối Kích thước dành cho . Hệ thống kênh dẫn nóng Hệ thống dẫn nhựa nguội bao gồm các bộ phận sau đây: cuống phun, kênh dẫn, miệng phun, đuôi nguội chậm. Cấu tạo của hệ thống kênh dẫn nguội Kich thước của hệ thống. II. Hệ thống kênh dẫn nguội: Hệ thống kênh dẫn nguội dẫn nhựa nóng chảy từ vòi phun của máy ép phun qua cuống phun, kênh dẫn, miệng phun rồi vào lòng khuôn mà không có bất kỳ tác Hệ thồng kênh. nghệ tự động 09/2010 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI GVHD: Trần Minh Thế Uyên SVTH: Hồ Minh Việt MSSV: 06112100 Lê Văn Công MSSV: 06112059 Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI