đồ án kỹ thuật điện điện tử Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo nắp cầu dao điện 2 pha từ nhựa PP

Trước đây việc chế tạo khuôn mẫu phải nhờ vào bàn tay tài hoa của những người thợ, nhưng cho đến nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã cho ra đời các phương pháp gia côn

về chất lượng và giá thành của các sản phẩm từ nhựa càng khắt khe hơn Điều này thách thức các nhà sản xuất và gia công Cũng vì thế ngành công nghiệp khuôn mẫu đã ra đời để đáp ứng nhu cầu đó Hiện nay, trên thế giới ngành công nghiệp này phát triển rất mạnh mẽ, đã cho ra nhiều sản phẩm chất lượng cao và giá thành hạ.

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

Trước đây việc chế tạo khuôn mẫu phải nhờ vào bàn tay tài hoa của những người thợ, nhưng cho đến nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật

đã cho ra đời các phương pháp gia công mới như lập trình gia công tự động trên máy CNC(công nghệ CAD/CAM-CNC), gia công trên máy xung EDM nhờ đó chúng ta có thể chế tạo những lòng khuôn phức tạp và có độ chính xác cao để tạo

ra những sản phẩm đáp ứng được với nhu cầu của thị trường.

Để tìm hiểu sâu hơn về công nghệ chất dẻo cũng như lĩnh vực khuôn mẫu trong đồ án tốt nghiệp này em tìm hiểu về công nghệ chế tạo một sản phẩm chất

dẻo cụ thể đó là sản phẩm "nắp cầu dao điện 2 pha từ nhựa PP" và thiết kế khuôn cho sản phẩm này.

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

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

Chương 2: Công nghệ gia công chất dẻo bằng phương pháp đúc áp lực.

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

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

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

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

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

Để hoàn thành đồ án này, trước hết em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo-PGS.TS.Trần Xuân Việt, em còng xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ kỹ thuật phòng thiết kế thuộc Công ty Cổphần Khí cụ điện 1-VINAKIP, cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện

đồ án này Nhân đây em còng xin cảm ơn sự động viên và giúp đỡ nhiệt tình của toàn thể bạn bè và gia đình trong suốt thời gian qua.

CHƯƠNG 1:

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM TỪ CHẤT DẺO

1.1.KHÁI NIỆM VỀ CHẤT DẺO.

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

Vậy chất dẻo là gì?

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

Chất dẻo là loại vật liệu bao gồm:

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

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

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

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

1.2.PHÂN LOẠI CHẤT DẺO.

a)Theo công nghệ gia công

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

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

nó nóng chảy hoặc hoà tan Khi làm nguội cho bay hơi dung môi thì nó trở lại trạngthái ban đầu Loai này tái sinh được

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

hoà tan được khi có nhiệt hoặc dung môi tác dụng Nhưng khi gia công thành sảnphẩm hoặc bán sản phẩm thì nó chuyển sang trạng thái rắn Không nóng chảy và hoàtan nữa

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

b)Theo cấu trúc phân tử

*.Cấu trúc của nhiệt dẻo ở dạng sợi:

-Sợi trơn

-Sợi phân nhánh : nhánh cân đối hoặc không cân đối Vì vậy chúng được phân

ra chất dẻo tinh thể và chất dẻo vô định hình

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

-Lưới phẳng mềm, đàn hồi

-Lưới không gian: giòn cứng

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

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

-Các chất dẻo được trộn thêm các chất gia cường là sợi thuỷ tinh hoặc sợi cacbon

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

1.3 Những tính chất chung của chất dẻo

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

sử dụng có thể dựa trên sự hiểu biết các tính chất quan trọng nhất của vật liệu Sauđây là một số tính chất quan trọng của vật liệu

1.3.1Tính chất vật lý

1.3.1.1.Độ bền đứtĐặc trưng cho sự chống lại lực kéo vật liệu Độ bền đứt là tỷ số giữa lực kéo

và tiết diện ngang nhỏ nhất của mẫu thử vật liệu lúc chưa kéo

- Đơn vị: N/mm2

- Ký hiệu : K

- Độ giãn dài theo%

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

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

1.3.1.2.Độ giãn dài do đứt

Đó là tỷ lệ độ giãn dài đo được khi kéo Giá trị độ giãn dài khi đứt đối vớichất dẻo dai đạt 50-150%

Là tỷ lệ giữa lực nén cần thiết làm vỡ mẫu thử đặt dưới đó trong quy trìnhchất tải nén.

-Đơn vị: N/mm2

-Ký hiệu: n

1.3.1.4.Độ bền uốn

Đặc trưng cho sự chống đối của vật liệu với sự tác dụng phối hợp của lực nén

và lực kéo Giá trị của nó thường ở giữa độ bền nén và độ bền kéo

-Đơn vị: N/mm2

-Ký hiệu: u

1.3.1.5 Độ dai va đập

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

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

-Đơn vị: KJ/mm2

1.3.1.6.Mô đun đàn hồi

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

mà dưới tác dụng của một lực đã cho thì sự biến dạng của mẫu thử xảy ra đến mức

độ nào Vật liệu đàn hồi một cách hoàn hảo trong quá trình chịu tảo cho đến giới hạnchảy thì độ giãn dài tỉ lệ thuận với ứng suất Hệ số tỉ lệ chính là mô đun đàn hồi

1.3.1.8.Các tính chất phụ thuộc vào thời gian

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

Trong quá trình kiểm tra các tính chất của chất dẻo có một vài khái niệmthường gặp chỉ dành riêng cho chất dẻo như chảy lạnh Nừu một vật thể chất dẻotrong một thời gian chịu một tải trọng không đổi, dưới tác dụng của tải trọng đó sựbiến dạng xảy ra sẽ tăng lên theo sự kéo dài của thời gian Hiện tượng đó gọi là hiệntượng chảy lạnh

1.3.2.Tính chất nhiệt học.

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

Chất dẻo thường có tính cách điện tốt

-Độ kháng thể tích : Tức do độ kháng điện thay đổi phụ thuộc vào loại chấtđộn Nhựa có độ kháng thể tích cao: PS, PE, PMMA, PTSE

-Độ bền điện môi: Đo điện thế đánh thủng

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

1.3.4.Tính chất hoá học của chất dẻo.

a.Độ hấp thụ nước

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

-Độ hấp thụ nước thấp thì tốt hơn vì nước hấp thụ làm một số tính chất cơ lý

-Polyme không phân cực như: PVC, ABS, AS, PMMA, PC POM có độ hấpthụ nước cao.

b.Độ kháng nước

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

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

c.Độ kháng hoá chất Vật liệu không phân cực thì dễ hoà tan trong dung môi không phân cực nh:

PS, Silicone, Resin tan trong benzen, toluene

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

d.Độ bền thời tiết

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

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

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

-Bền thời tiết tốt: PC, Epoxy , PMMA

1.4 CÁC ĐẶC TRƯNG GIA CÔNG CỦA CHẤT DẺO

Những hiểu biết có liên quan đến việc sản xuất chất dẻo ;à đặc biệt quantrọng Việc gia công chất dẻo phải quan tâm đến các dữ kiện, thông tin đê làm sáng

tỏ về các tính chất của vật liệu cơ sở cũng nh sản phẩm đã sản xuất Với các biệnpháp kiểm tra thử nghiệm có thể xác định được các tính chất đó, dưới đây là vàiphương pháp kiểm tra

1.4.1.Phân tử lượng và độ trùng hợp.

Hai đại lượng này phụ thuộc lẫn nhau

M: Phân tử lượng trung bình

Chất có nhiều thành phần hoá học nh nhau thì với sự tăng của phân tử lượng,các tính chất cơ học cũng được hoàn thiện hơn, độ bền hoá học và khí hậu cũng tăngtheo Phân tử lượng càng cao càng bất lợi cho hiện trạng chảy của các Polyme vì độnhớt của chúng càng lớn

1.4.2 Trọng lượng thể tích và hệ số bền chặt.

Sự định lượng vật liệu hạt và bột bằng các lượng thể tích hoặc khối lượng cácđịnh lượng bằng thể tích thì đơn giản và dễ hơn , song định lượng bằng trọng lượngthì chính xác hơn Để sử dụng phép định lượng bằng thể tích phải biết khối lượngthể tích của vật liệu ( đơn vị : g/cm3) Cách xác định trọng lượng thể tích được dựatrên chuẩn hoá.

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

1.4.3.Đặc trưng chảy của chất dẻo.

Hiện tượng chảy của các chất dẻo phụ thuộc vào cấu trúc riêng của đại phân

tử Ngoài các đặc trưng có liên quan đến vật liệu, hiện trạng chảy còn phụ thuộc vàotốc độ chảy và nhiệt độ dòng chảy

1.4.3.1.Đặc trưng chảy của chất dẻo nhiệt dẻo

a.Chỉ số chảy( MFI – melt flor index)

Nguyên lý kiểm tra là: Với nhiệt độ, áp lực đã cho và khoảng thời gian xácđịnh, người ta Ðp chất dẻo chảy qua khe hở hình trụ có kích thước chuẩn và đo khốilượng vật liệu chảy qua nó cùng với sự tăng của các giá trị MFI được đo đặc trưngchảy được hoàn thiện Số đo MFI chỉ sử dụng cho việc kiểm tra đối chiếu nhóm cácvật liệu cơ sở, nhưng đối với việc xác định các thông số gia công nó chỉ đóng vai tròchỉ dẫn

b.Thử nghiệm xoắn ốc

Thử nghiệm này chỉ kiểm tra, đối chiếu vật liệu cơ sở Nguyên lý của phépthử nghiệm này là bên cạnh các thông số cố định như nhiệt độ, áp suất, người ta đokhối lượng vật liệu chảy vào khuôn có rãnh dài hình xoắn ốc và trên cơ sở số đo nàyngươi ta so sánh các chất dẻo Vật liệu càng chảy nhiều vào khuôn thì đặc trưngchảy càng hoàn thiện

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

1.4.3.2.Đặc trưng chảy của chất dẻo nhiệt cứng

a.Đo độ dài đường chảy

Vật liệu từ trụ tròn được nung nóng bị Ðp vào một kênh bị thu hẹp lại Trongtrường hợp kiểm tra được thực hiện với các điều kiện nh nhau, với chiều dài thànhđược Ðp sang người ta phân tích đặc trưng chảy Đường chảy càng dài thanh càngdài, đặc trưng chảy càng tốt

b.Kiểm tra nhào trộn

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

Nguyên lý: Vật liệu được đặt vào khoang nung nóng đến nhiệt độ nhất định,trong khoảng đó người ta cho quay cánh trộn và đo mômen cần thiết để quay cánhtrộn đó Sự thay đổi mômen đo được trong quá trình quay cho thông tin về sự tạolưới không gian xảy ra với các điều kiện nhất định

1.5.CÁCH NHẬN BIẾT VỀ CÁC LOẠI CHẤT DẺO

1.5.1.NHẬN BIẾT CHẤT DẺO NHIỆT DẺO

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

1.5.2.NHẬN BIẾT CHẤT DẺO NHIỆT RẮN

1.5.2.1.Chất dẻo Pheno.

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

và mùi formandehhid (cay)

1.5.2.2.Chất dẻo Amino.

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

1.5.2.3.Chất dẻo trên cơ sở nhựa epoxy.

Chất cháy sáng có muội, mùi khét hắc

1.6.CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT QUAN TRỌNG CỦA CHẤT DẺO CẦNTHIẾT CHO VIỆC CHẾ TẠO CHẾ TẠO CÁC SẢN PHẨM CHẤT DẺO

1.6.1.Nhiệt độ gia công

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

Nhiệt độ gia công được cho theo bảng sau:

TT Nhựa Tên gọi đầy đủ

Nhiệt độ khuôn (0C)

Nhiệt độ ở cuốiPiston-vít 0C

11 Elastomer (nhựa đàn hồi cao sau) Nhiệt độ

lưu hoá

75 - 110

Ghi chó: Nhựa ABS để bị oxy hoá trong khuôn nếu gián đoạn sản xuất quá 15phót.

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

Chiều dày thành sản phẩm nhựa nhiệt dẻo

TT Vật liệu Chiều dày thành

min (mm)

Chiều dày thành trung bình (mm)

Chiều dày thànhMax (mm)

Chiều dày thành sản phẩm (mm)

1.7 GIỚI THIỆU CÁC BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO

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

Dựa vào trạng thái của vât liệu mà ta có thể chọn lựa phương pháp gia côngcần thiết nh:

-Nhiệt độ bình thường có thể được gia công bằng cách cắt gọt, dán, hàn

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

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

Các chất dẻo thường dùng trong công nghệ đùn là chất dẻo như : Xenluloaxetat (CA) , Polystyren(PS), Copolyme styron butadien (SB),acrynitrin butadienstyron (ABS), Polyetilen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinil clorit (PVC), Polymetylmetarcrylic (PMMA), Polycacbonat(PC), Polyamid(PA), Polyaxetat POM)

1.7.2.Công nghệ cán vật liệu chất dẻo.

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

Công nghệ cán thường dùng sản xuất màng mỏng, tấm phủ bọc chất dẻo lênvải hoặc giấy Máy cán sử dụng định hình gia công chế tạo các loại lốp ôtô, xemáy

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

1.7.3.Công nghệ phủ chất dẻo.

Công nghệ tráng phân lớp được hiểu là quá trình phủ bọc lớp chất dẻo lên vậtliệu cốt dạng tấm mềm dễ uốn ( vải, giấy ) Bằng cách này thu được vật liệu tổ hợpmới

Công nghệ tráng phân lớp trước hết được sử dụng để tráng bọc len vải và cáctấm đan Vật liệu của tấm cốt có thể là sợi tự nhiên nh sợi tổng hợp, giấy kim loại,

gỗ và chất dẻo, không kể cao su Những chất này khi đưa lên phủ trên tấm cốt ởdạng bột nhão hoặc dung dịch, bột hoặc chất nóng chảy có tính tán sắc( tơ mịn) Saukhi phủ lên cốt, chất dẻo được cố định bằng phản ứng hoá học hoặc quá trình làmnguội

Vật liệu làm cốt có nhiều loại: sợi bông, sợi visco, sợi polyamid, sợipolyeste

-Phương pháp tráng phủ bằng phương pháp tiếp xúc

1.7.4.Công nghệ gia công vật thể rỗng.

Có nhiều cách tạo hình cho việc sản xuất vật thể rỗng như: Đùn thổi, đúcphun, Ðp, tạo hình nóng Tuy nhiên công nghệ gia công vật thể rỗng được hiểu là:

Người ta tạo hình đoạn ống chất dẻo nhiệt dẻo được đùn ra bằng khí nén áplực cao từ phía trong nó thành sản phẩm cần thiết Khâu thổi sản phẩm được tiếnhành trong khuôn rỗng 2 nửa sao cho đoạn ống chất dẻo được đùn ra ở trạng thái dẻonóng sẽ tiếp nhận biên dạng của khoang rỗng trong khuôn mẫu, sau đó được làmnguội

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

1.7.5.Công nghệ Ðp và Ðp phun

Quá trình Ðp là qúa trình gia công mà trong đó vật liệu đã dẻo hoá sơ bộ hoặc đãnung nóng sơ bộ, được đổ vào vào trong khoang khuôn, sau đó ở nhiệt độ đủ xácđịnh các vật liệu Ðp được tiến hành tạo lưới thành sản phẩm trong khuôn

Công nghệ Ðp phun khác với công nghệ Ðp thông thường ở chỗ vật liệu Ðpkhông đổ thẳng vào khoang khuôn mà được đổ vào khoang nung nóng riêng, sau khiđến một nhiệt độ xác định, dưới tác dụng của piston vật liệu được phun vào khoang

Các loại vật liệu gia công với quá trình Ðp và Ðp phun: PF, UF, MF, UP, EPkết hợp chất độn, chất tăng cường và một loại các phụ gia dạng bột hay sợi như bột

đá, sợi amian, sợi thuỷ tinh, bột gỗ, sợi vải

1.7.6 Công nghệ tạo xốp chất dẻo.

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

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

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

-Được tạo xốp trong trạng thái nhớt nh : PS

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

-Quá trình tạo xốp tiến hành từ trạng thái lỏng được xuất phát trong quá trìnhphản ứng hoá học: PUr, PF,EF Thường xốp sản phẩm được tạo theo cấu trúc tổong đều

Các loại chất dẻo dùng gia công: polystyrol và polyurethan sản xuất với khốilượng lớn Các xốp nhiệt dẻo: Cellulo, PVC,PE

Chất tạo xốp vật lý: Pentan, Neopentan, hexan, isohexan có nhiệt độ điểm sôixác định

Chất tạo xốp hoá học: N, N dimetyl , N dinitrozo tereftalamid chó ý đếnkhoảng nhiệt độ phân huỷ

1.7.7.Công nghệ hàn chất dẻo.

Các quá trình mà trong đó các mối liên kết các chất nhiệt dẻo được thực hiệnnhờ nhiệt và áp lực với việc sử dụng vật liệu hàn hoặc không sử dụng vật liệu là quátrình hàn chất dẻo

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

Quá trình hàn xảy ra trong trạng thái dẻo nóng của bề mặt cần hàn Chỉ có cácloại chất dẻo mà giữa các điều kiện hàn của chúng có cùng trạng thái lưu biến nhưnhau mới có thể hàn với nhau được

Các thông số hàn: áp lực , nhiệt dộ, thời lượng hàn, tốc độ hàn Các đoạn hànphải được cố định Quá trình làm nguội cũng phải được thực hiện một cách từ từ vàđều đặn để tránh cho sản phẩm khỏi bị biến dạng do ứng suất xuất hiện trong mốihàn

Các phương pháp hàn chất dẻo:

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

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

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

Ngày nay, quá trình dán chất dẻo và các vật hiệu dết cấu khác là phương phápghép nối có giá trị rất lớn Với phương pháp này có thể tạo ra các mối ghép nối chịuđược các tải trọng lớn mà những mối thúp không thể giải quyết bằng các phươngpháp khác

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

Công nghệ gia công chất dẻo bằng phương pháp đúc áp lực sẽ được tìm hiểu cụ thể

ở chương 2

Phân tử lượng PP trong kỹ thuật, công nghiệp : 80.000 - 200.000 đơn vị, muwcs

Độ chịu lạnh của PP kém hơn PE ( -5 - -150C)

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

-Tính cơ học của PP cứng sẽ tăng nếu sản phẩm của nó được kéo định hướng.

1.7.1.4 Các tính chất khác.

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

-So sánh với các chất dẻo khác thì PP có độ bền kéo vượt hẳn so với PE, PS, một

số loại PVC, còn các chỉ số cơ học khác thì tương đương PS và PVC

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

1.7.2.ỨNG DỤNG CỦA PP

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

Để ổn định PP người ta dùng các amin và muội công nghiệp Để tạo màng người

ta dùng các hạt màu vô cơ hoặc hữu cơ nhuộm màu cho sản phẩm PP khi gia công

1.7.2.1.Sản xuất ống P-P.

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

1.7.2.2 Sản xuất màng và tấm.

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

1.7.2.3.Bọc dây điện.

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

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

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

CHƯƠNG 2

CÔNG NGHệ GIA CÔNG CHấT DẻO BằNG phương pháp đúc áp lực

2.1.VẬT LIỆU SỬ DỤNG ĐỂ ĐÚC ÁP LỰC

Vật liệu sử dụng để đúc dưới áp lực thường ở dạng hạt và được sấy tới độ

Èm cho phép Phương pháp đúc áp lực có thể gia công với chất dẻo nhiệt dẻo cũngnhư chất dẻo nhiệt cứng.Chất dẻo nhiệt dẻo được gia công ở dạng nguyên hoặc phamàu, pha thêm phụ gia

Các chất dẻo nhiệt dẻo sử dụng nh:CA, CP, CAB , PS, SAN, SB, ABS,PELD, PP, PVC, PMMA, PC, PA, PVM, PETF

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

Cao su poly urethan

Cao su acrynitril butadiel

Đúc áp lực là phương pháp có lợi đối với kinh tế , khi sử dụng nó để sảnxuất các sản phẩm định hình với số lượng lớn Nhiệt độ thường ở khoảng 1500C-

3000 C,trong khoảng nhiệt độ này các chất dẻo chuyển từ trạng thái rắn sang trạngthái nóng chảy, thuận lợi cho việc dùng áp lực đẩy vật liệu vào khoang tạo hình củakhuôn đúc

Các chất dẻo được phối hợp với các loại vật liệu khác đáp ứng tốt hơn yêucầu về độ bên cao và ổn định về kích thước Người ta sử dụng bột đá, hạt thuỷ tinh,sợi thuỷ tinh để phối hợp với chất dẻo tỷ lệ 30% Đối với các chất dẻo có độ nhớtcao người ta trộn thêm các chất phụ gia nhằm giảm độ nhớt khi gia công, đó là cácchất bôi trơn, chất hoá dẻo

Người ta cũng sử dụng lớp bôi trơn như một chất phụ gia cho công nghệ đúc

áp lực, chất này có tác dụng lấy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng Như vậycác chất phối hợp và các chất phụ gia sẽ ảnh hưởng đến sự gia công của vật liệu vàđến tính năng, trạng thái của sản phẩm trong quá trình sử dụng chúng

2.2 MÁY ĐÚC ÁP LỰC

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

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

- Cụm khuôn và cơ cấu kẹp khuôn: Khuôn gồm 2 nửa được kẹp lên bàn kẹp,một nửa cố định và một nửa di động Di chuyển bàn kẹp di động cùng nửa khuônđược thực hiện bằng cơ học hoặc bằng xylanh thuỷ lực Nhiệm vụ của cơ cấuchuyển động là tạo ra lực đóng khuôn và giữ khuôn kín khít trong quá trình đúc sảnphẩm

- Đối với máy đúc áp lực cần có một hệ thống thuỷ lực bao gồm bơm đượctruyền động bằng động cơ, hệ thống van đóng ngắt và van chuyển hướng xy lanhthuỷ lực, động cơ thuỷ lực, van điều chỉnh áp lực, lưu lượng Cụm đo lường điềukhiển như cơ cấu tự động điều chỉnh nhiệt độ và cảm biến thời gian để điều khiển xylanh và cơ cấu chấp hành chuyển động Cụm điều khiển được đặt trong tủ riêng

 Phân loại máy đúc áp lực:

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

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

100, 120 ounces ( Ounces là đơn vị trọng lượng , 1 ounce = 28,34 gr)

-Theo loại Piston hay trục vít

-Loại trục vít

Loại trục vít nằm ngang hay thẳng đứng

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

2.2.1Các công đoạn của máy đúc áp lực.

Máy đúc áp lực gồm 3 công đoạn chính:

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

- Công đoạn điền đầy khuôn và làm nguội sản phẩm

- Công đoạn lấy sản phẩm ra khỏi khuôn

2.2.2.Nguyên lý đúc áp lực.

Để đảm bảo tính chất và chất lượng sản phẩm, quá trình đúc áp lực phải đượcthực hiện theo nguyên lý sau:

Vật liệu chất dẻo được cho vào phễu định lượng và cấp liệu đặt trên xylanhcủa máy đi vào rãnh vít của trục vít nằm trong xylanh (hình a) Do chuyển độngquay của trục vít, vật liệu được vận chuyển lên phía trước về phía vòi phun, trongsuốt quá trình đó vật liệu tiếp nhận nhiệt từ xylanh do các nhân tố cung cấp ( hơinóng điện trở, điện từ ) Nhờ có lượng nhiệt đó cùng nhiệt lượng hình thành dochuyển động cơ học mà vật liệu nóng chảy và nhiệt độ càng cao thì độ nhớt vật liệucàng giảm

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Hình biểu diễn quá trình đúc

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

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

7 Xylanh 8 Trục vít 9 Phễu định lượng vật liệu

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

a)

b)

c)

liệu được rót vào khuôn làm nguội trong khuôn trở nên cứng Sau đó khi hai nửakhuôn được tách ra sản phẩm lấy ra được (hình c).

2.3.3.Các bộ phận cơ bản của máy đúc áp lực:

Các nhiệm vụ đặc trưng quan trọng của máy đúc được thể hiện qua các kếtcấu sau:

a.Cụm bơm nhựa

Nhiệm vụ của cụm bơm nhựa là làm nóng chảy và nhuyễn hoá một lượngchất dẻo có thể tích nhất định Nhiệt hoá nó rồi dùng áp suất bơm đẩy khối chất dẻođược nhiệt hoá vào khoang khuôn đóng kín

Cụm bơm nhựa bao gồm:

và ổ đỡ trục vít không được quá nóng

Trong xylanh có trục vít thực hiện các chuyển động quay và tịnh tiến qua lại.Trong quá trình quay nó tiếp nhận vật liệu về phía mình và dưới tác dụng của áp lựcđẩy hình thành trong xylanh nó bị kéo về phía sau Chuyển động dọc trục về phíavòi phun của trục vít được thực hiện nhờ xylanh thuỷ lực Vật liệu của trục vít chomáy đúc là thép có độ cứng cao, có độ bền uốn và chống ăn mòn lớn, ở đầu trục víttrước vòi phun thường được trang bị van 1 chiều

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

là cái cầu nối của xylanh và khuôn trong quá trình phun nhựa vào khuôn Giữa vòiphun và khoang tạo hình của khuôn là đậu rót và hệ thống kênh dẫn Mối ghép giữavòi phun và xylanh đúc là mối ghép ren ống Đường kính của vòi phun vào khoảng3-6 mm Có nhiều loại vòi phun: Vòi phun mở, vòi phun tự động dùng cho các loạichất dẻo có độ nhớt khác nhau

Để đảm bảo cho mối liên kết cơ học giữa vòi phun và miệng phun kín khít,điều quan trọng là bán kính cong trên bề mặt đậu rót Khi các điều kiện trên khôngphù hợp thì vật liệu sẽ chảy ra ngoài và khi vật liệu đông cứng tạo gờ gây cản trởquá trình lấy sản phẩm ra khỏi khuôn, khó khăn trong quá trình tự động hoá Tuỳthuộc vào vật liệu gia công, và sản phẩm cần chế tạo, vào cấu trúc khuôn sử dụng

mà có nhiều loại vòi phun được đưa ra

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

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

lỗ khoan không bị đông cứng

Hiện nay, các vòi phun mở được biết vẫn chưa được ứng dụng cho việc đúcphun vật liệu có độ nhớt nhỏ, vì dưới tác dụng của lực hấp dẫn vật liệu sẽ chảy rakhỏi vòi phun , cản trở hoạt động của hệ thống tự động Để đúc phun những vật liệu

có độ nhớt nhỏ cần thiết kế vòi phun sao cho sau mỗi lần phun lỗ khoan của vòiphun sẽ được đóng lại bằng một van khóa, khi đó vật liệu sẽ không chảy ra khỏi vòiphun

Các phần tử nung nóng:

Để nung nóng xylanh thường sử dụng phần tử nung nóng bằng điện Các cảm biến

đo nhiệt độ được đo trên thành xylanh Tín hiệu đo được để đóng mở dòng điện cung cấp cho hệ thống nung ở trung tâm điều chỉnh nhiệt độ tự động điều hành theo chế độ đặt thông qua các Rơle, nhiệm vụ làm ổn định nhiệt độ nóng chảy của chất dẻo Để thực hiện việc truyền nhiệt được tốt , dây điện trở phải được áp sát vào

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

Cần phải thường xuyên kiểm tra nhiệt độ gia công cho mỗi loại vật liệu trênxylanh bằng thiết bị đo tín hiệu nhiệt độ Tín hiệu đo được sử dụng để đóng, mởdòng điện cung cấp cho hệ thống nung do trung tâm điều chỉnh nhiệt độ tự độngđiều hành thông qua hệ thống rơle Có thể dùng cái đo nhiệt bằng trở kháng hoặccặp nhiệt để làm thiết bị cho tín hiệu về nhiệt độ

Điều chỉnh nhiệt độ của xylanh đúc tốt thì sẽ đảm bảo cho sự ổn định nhiệt độchất nóng chảy Sự xắp đặt các đầu đo nhiệt cũng có ảnh hưởng đến độ ổn địnhnhiệt chất nóng chảy Các đầu đo sẽ cho các giá trị được đảm bảo về nhiệt độ chấtnóng chảykhi tiếp xúc với chất nóng chảy hoặc đặt sâu vào gần thành trong củaxylanh Trường hợp xếp đặt các đầu đo nh vậy độ dao động về nhiệt sẽ lớn bởi vì doquán tính sinh ra từ sự dẫn nhiệt và khối lượng tương đối lớn của xylanh đúc Khinhiệt độ của bộ nhạy cảm đã đạt tới nhiệt độ ổn định, truyền chỉ thị cho công tắcngắt mạch nung, khi đó phía thành ngoài xylanh đúc đã quá nóng Lượng nhiệt gây

ra quá nóng đó sẽ làm quá nóng thành trong của xylanh còng nh chất dẻo trongxylanh Sau khi ngắt mạch nung, xylanh đúc lại nguội đi và đầu đo cũng nguội đicho đến khi tới giới hạn nhỏ nhiệt độ đã cho thì bộ phận điều chỉnh sẽ chỉnh lại chỉthị cho bộ đóng mạch nung Để điều chỉnh nhiệt độ trong khoảng hẹp cần có cácgiải pháp phù hợp Trên các máy đúc áp lực hiện đại , việc điều chỉnh nhiệt độ là do

bộ phận điều chỉnh bằng điện tử hoặc máy tính điện tử giải quyết

b.Bộ phận truyền động và dẫn động

Các máy đúc áp lực được truyền động và dẫn động bằng động cơ điện Các

bộ phận tạo áp lực cũng nh truyền lực và năng lượng bằng máy nén khí , thuỷ lựchoặc cơ khí Sự truyền động bằng cơ khí chủ yếu là cơ cấu bánh răng hoặc bản lềthuỷ lực chịu áp lực cao do bơm tạo lên

Trục vít dẻo hoá vật liệu được truyền động bằng động cơ hoặc động cơ thuỷlực có điều chỉnh vô cấp thông qua truyền động bánh răng.Các trục vít có kích thướclớn thường được truyền động bằng động cơ điện thông qua hộp giảm tốc vô cấphoặc phân cấp Khi truyền động bằng động thuỷ lực phải dùng van điều chỉnh lưulượng chất lỏng

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

c.Cụm Ðp sản phẩm

Trước khi phun vật liệu vào khuôn đúc , ta cần đóng khít các nửa khuôn lạivới nhau Nhiệm vụ của cụm Ðp sản phẩm trên máy đúc áp lực là: Dịch chuyểnkhuôn đúc , tạo lực đóng khuôn và giữ khuôn trong quá trình đúc cho đến khi khuôn

mở Vận tốc đóng và mở khuôn đúc có thể Ên định một cách độc lập với nhau nhằmmục đích giảm thời gian của một chu trình sản xuất

Ngoài sự dịch chuyển khuôn ra , cơ cấu đóng mở khuôn cần tạo ra một lựcđóng khuôn và giữ khuôn với một độ lớn nhất định, Nhiệm vụ của lực đóng mởkhuôn là giữ được khuôn kín khít chống áp lực tạo ra trong khoang tạo thành hìnhcủa khuôn

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

ra làm vật liệu chất dẻo nóng chảy tràn ra ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Không cần yêu cầu lực đóng khuôn cực đại theo khả năng vì nó sẽ ảnhhưởng xấu đến tuổi thọ của máy Nếu khoang khuôn không chính giữa thì đóng mởkhuôn và các trụ đỡ sẽ chịu tải trọng về một phía gây ra sự mở khuôn Lực giữkhuôn của máy đóng mở khuôn không yêu cầu lớn hơn 80% khả năng vốn có, song

nó luôn ở mức độ đòi hỏi phải lớn hơn lực mở khuôn Cần chú ý đến độ dãn dài củacác trụ đỡ, nó có ảnh hưởng đến quá trình giữ khuôn cũng như quá trình đóng mởkhuôn Tải trọng các trụ đỡ cần phải đảm bảo đều, nh vậy độ dãn dài phải xác địnhđúng yêu cầu để tránh hiện tương đứt trụ đỡ

d.Cụm khuôn

Cụm khuôn là cụm chi tiết để định hình sản phẩm, nó có kết cấu phức tạpphụ thuộc vào từng loại sản phẩm Khuôn được thiết kế sao cho có thể đúc đượcmột hay nhiều sản phẩm do tính chất của sản phẩm quy định Khuôn làm nguội sảnphẩm bằng nước

Khi sản xuất sản phẩm với số lượng Ýt chỉ cần làm khuôn 1 ổ Để sản xuấtcác sản phẩm giống nhau có số lượng lớn thì sử dụng khuôn nhiều ổ, vì cùng ở một

chu kỳ như nhau khuôn có bao nhiêu ổ thì có bấy nhiêu sản phẩm được tạo thành.Chi phí gia công nhiều ổ lớn hơn rất nhiều so với chi phí của khuôn 1 ổ Điều kiệnsản xuất các sản phẩm chính xác với kích thước yêu cầu thì áp lực trong khoangkhuôn hết chu kỳ này đến chu kì khác phải được lặp lại như nhau , do đó khi sửdụng khuôn nhiều ổ phải đảm bảo các khoang tạo hình của các ổ khuôn như nhau vàtrong lòng chúng phải được hình thành áp lực giống nhau Nếu các điều kiện đókhông thoả mãn thì trong các ổ khuôn khác nhau sản phẩm được sản suất sẽ khôngchính xác nh nhau, ảnh hưởng đến quá trình sản xuất.

Cũng có thể sử dụng khuôn nhiều ổ trong trường hợp các khoang tạo hình củacác ổ khuôn có hình dạng và thể tích khác nhau Giải pháp này được sử dụng trongtrường hợp sản xuất các chi tiết lắp ghép nh hộp, nắp Tuy nhiên, trong nhữngtrường hợp nh vậy độ khác biệt giữa các chi tiết không lớn lắm về hình dạng cũng

e.Các thiết bị bổ trợ khác

Khi thực hiện đúc sản phẩm từ vật liệu chất dẻo dùng máy đúc áp lực cầnphải kiểm tra toàn bộ máy, kể cả các thiết bị bổ trợ, vì nó cũng có vai trò quan trọngđối với chất lượng sản phẩm cũng nh quá trình tiến hành đúc Trên xylanh của máyđúc áp lực chất dẻo giảm hầu nh chỉ trang bị mạch nóng bằng điện, đối với chất dẻonhiệt cứng thì có thể dùng dầu nung nóng Để có phân tử mang nhiệt là dầu, dùngdây điện trở để nung nóng dầu ở một thùng chứa, sau đó dùng bơm chuyển dầunóng vào trong hệ kênh nung nóng xylanh mềm hơn là việc nung nóng cả trục vítcũng có thể dùng dầu nung nóng

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

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

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

-Các thiết bị bảo hiểm

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

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

Van thuỷ lực bao gồm: Hệ thống van đóng ngắt, van chuyển hướng xylanhthuỷ lực, van điều chỉnh áp lực và lưu lượng

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

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

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

CHƯƠNG 3:

THIẾT KẾ KHUÔN ÐP PHUN TẠO CHI TIẾT NHỰA

3.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHUÔN

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

Kích thước và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào kích thước và yêu cầu của sảnphẩm Số lượng sản phẩm yêu cầu cũng là một yếu tố rất quan trọng để xem xétbởi vì yêu cầu sản xuất loạt nhỏ không cần đến loại khuôn nhiều lòng khuôn hoặcloại khuôn có kết cấu cao cấp

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

3.2.CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN CƠ BẢN

-Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đó nhựa được phunvào, được làm nguội, rồi đẩy sản phẩm ra

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

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

-Một phần là phần lõm vào sẽ xác định hình dạng ngoài của sản phẩm đượcgọi là lòng khuôn, phần xác định hình dạng bên trong của sản phẩm được gọi là lõi

Lßng khu«nLâi

MÆt ph©n khu«nMÆt ph©n khu«n

-Phần tiếp xúc giữa lõi và lòng khuôn được gọi là đường phân khuôn

-Ngoài lõi và lòng khuôn cón có các bộ phận khác và chức năng của chúngđược chỉ ra trong hình trên

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

3.2.1.Tấm kẹp phía trước: Kẹp phần cố định của khuôn vào máy Ðp phun.3.2.2.Tấm khuôn phía trước: là phần cố định của khuôn tạo thành phần trong

3.2.7.Tấm giữ: Giữ tấm đẩy vào chốt đẩy

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

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

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

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

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

3.2.14.Chốt hồi về: làm cho chốt đẩy có thể quay trở lại khi khuôn đóng lại 3.2.15.Chốt đẩy: dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở

3.2.16.Bạc dẫn hướng chốt: để tránh hao mòn và hỏng chốt đỡ, tấm đẩy vàtấm giữ cho chuyển động giữa chúng

3.2.17.Chốt đỡ: dẫn hướng chuyển động và đỡ cho tấm đỡ khỏi bị cong vênhdưới áp lực cao

3.2.18.Bạc cuống phun: nối vòi phun và kênh nhựa với nhau qua tấm kẹp phíatrước và tấm khuôn phía trước

3.3.CÁC KIỂU KHUÔN PHỔ BIẾN

Kết cấu khuôn thường gồm 2 phần, một phần là phía phun nó được cố định,gọi là tấm khuôn trước, phần kia là phía đẩy, nó được chuyển động trong khi khuôn

mở gọi là khuôn sau

3.3.1.Khuôn hai tấm

Khuôn gồm 2 phần: khuôn trước và khuôn sau, kiểu kết cấu khuôn này giốngnhư hệ thống khuôn 2 tấm có 1 hoặc nhiều lòng khuôn

Phương pháp dùng khuôn 2 tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn Tuynhiên đối với sản phẩm loại lớn không bố trí được miệng khuôn ở tâm, hoặc sảnphẩm có nhiều miệng phun hoặc khuôn nhiều lòng khuôn cần nhiều miệng phun ởtâm, thì kết cấu khuôn có thể thay bằng hệ thống khuôn 3 tấm

HÖ thèng ®Èy

Hình 3.2

Khi yêu cầu 1 số lượng sản phẩm lớn và để giữ giá sản phẩm thấp, hệ thốngkhuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp ( nghĩa là sử dụng choloại máy có kích thước nhỏ ) với loại hệ thống khuôn này chúng ta có 1 hệ thống đẩy

ở mỗi mặt của khuôn

3.4.KẾT CẤU KHUÔN CƠ BẢN

Kết cấu khuôn ở hình 3.1 là kết cấu khuôn đơn giản nhất để tạo ra những sảnphẩm đơn giản

Hình 3.2 giới thiệu 1 kết cấu khuôn trong đó có 1 tấm bổ sung cho phép đặtcác miếng ghép vào lòng khuôn

Hệ thống cấp nhựa có vai trò rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn tới chấtlượng của sản phẩm vì thế phải thiết kế hệ thống cấp nhựa hợp lý đảm bảo cho nhựanhanh chóng điền đầy khuôn và điền đầy một cách đồng đều cho các lòng khuôntrong trường hợp khuôn Ðp nhiều sản phẩm cùng lúc

Hệ thống cấp nhựa gồm các bộ phận sau:

1.Cuống phun

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

Sơ đồ hình sau là 1 hệ thống cuống phun nhựa được sử dụng thông thườngnhất có bạc cuống phun Bạc cuống phun thường được tôi cứng để không bị vòiphun của máy phun làm hỏng

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

-Khối lượng và độ dày của sản phẩm cũng nh loại vật liệu nhựa được sử dụng.Khi biết được khối lượng của sản phẩm (tính bằng gam) đường kính D có thể đượcxác định nh minh hoạ sơ đồ

-Kích thước lỗ vòi phun của máy cũng ảnh hưởng đến kích thước của cuốngphun.

Bán kính trên bạc cuống phun phải lớn hơn 25 mm để đảm bảo độ khít giữacuống phun và vòi phun của máy

Cuống phun phải có góc côn tối thiểu là 1 0để dễ tháo cuống phun ra khỏi bạccuống phun, nhưng không được quá lớn vì làm ảnh hưởng đến thời gian làm nguội

2.Kênh nhựa

Kênh nhựa là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun, kênh nhựa phải đượcthiết kế ngắn để có thể nhanh chóng điền đầy lòng khuôn mà không bị mất nhiều áplực Kích thước của kênh nhựa phải đủ nhỏ để làm giảm phế liệu và lượng nhựatrong lòng khuôn, nhưng phải đủ lớn để chuyển 1 lượng vật liệu đáng kể để điền đầylòng khuôn nhanh và giảm sự mất áp lực ở kênh nhựa và các miêng phun

Kênh nhựa hình tròn như ở hình a được ưa chuộng hơn bởi vì tiết diện ngangcủa hình tròn sẽ cho phép 1 lượng vật liệu tối đa chảy qua mà không bị mất nhiềunhiệt Tuy nhiên vì mục đích chế tạo khuôn, loại này đắt hơn vì kênh nhựa phải nằm

ở hai bên của mặt phân khuôn

Kênh nhựa hình thang như ở hình c cũng có lợi nhưng sẽ phải sử dụng nhiềuvật liệu hơn so với kênh nhựa tròn, thì kênh hình thang dễ gia công hơn vì nó chỉ có

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

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

Loại kênh hình chữ nhật như hình b không nên dùng vì có thể có nhiều sự cố.Kênh nhựa hình bán nguyệt và hình cung ở hình e là loại tồi nhất và không được đưa

ra giới thiệu nữa

VËt liÖu thõa

h×nh c

VËt liÖu thõa

VËt liÖu thõa m

H : M = 2 : 3h×nh d

h×nh e

Nh vậy tiết diện ngang của các loại kênh nhựa tốt phải là hình tròn hoặc hìnhthang Kích thước tiết diện ngang của kênh nhựa phụ thuộc vào độ dày thành, khốilượng của sản phẩm cũng nh loại nhựa sử dụng

Các miệng phun:

Hệ thống miệng phun là một điều còn đang được tranh cãi và khó có đượcthiết kế chính xác miệng phun là miệng mở giữa kênh nhựa và lòng khuôn Cácmiệng phun thường được giữ ơ kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nếu cần thiết.Những miệng phun lớn rất tốt cho sự chảy êm của dòng nhựa Tuy nhiên trở ngại là

có thêm nguyên công cắt và nó để lại vết cắt lớn trên sản phẩm

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

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

1 số cách bố trí kênh nhựa nh sau:

5 lßng khu«n 6 lßng khu«n 8 lßng khu«n

16 lßng khu«n 24 lßng khu«n 16 lßng khu«n

8 lßng khu«n 16 lßng khu«n

32 lßng khu«n3.6.HỆ THỐNG ĐẨY

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

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

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

3.6.2.Lưỡi đẩy

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

là 0,5 mm Cũng vì lý do đấy mà thanh đẩy phải được hướng dọc theo khoảng đẩy

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

để sản phẩm ra hoàn chỉnh, thanh đẩy thường được gắn vào thanh nối bằng vít chìm.Nhưng nếu phủ lên bề mặt đỉnh của thanh đẩy thì sẽ sử dụng lắp ghép Hệ thống nàykhông tạo ra sự dẫn hướng tốt đến khoảng đẩy nhưng vẫn có thể dùng được khithanh đẩy nằm xa bề mặt thẳng đứng của khuôn

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

Quá trình phun khuôn tự động cần có một hệ thống hoàn hảo mà trong đó cácsản phẩm được rơi ra dễ dàng trước khi đóng khuôn hoặc nếu dùng rô bốt thì sảnphẩm có thể lấy ra dễ dàng

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

3.6.8.Sự đẩy từ nửa cố định.

Nói chung không luôn luôn có thể đặt hệ thống đẩy vào phần chuyển động củakhuôn, nhất là trong trường hợp sản phẩm hình hộp vì lý do hình dạng mà phải đặtmiệng phun từ phía trong, ta phải nối lõi khuôn vào hệ thống đẩy vào phân khuôn cốđịnh, kiểu này không thông dụng vì lý do sau:

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

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

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

-Pha 3: Các chốt đẩy chuyển động tiếp và đẩy sản phẩm ra khỏi chốt giữa.3.7.ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ KHUÔN

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

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

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

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

độ bền cơ học của vật liệu khuôn

-Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau

Đường kính kênh làm nguội phải lớn hơn 8 mm và giữ nguyên nh vậy đểtránh tốc độ chảy của chất lỏng đang làm nguội khác nhau do đường kính của cáckênh nhựa làm nguội khác nhau

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

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

*Cơ sở để xác định hệ thống làm nguội

Dựa vào sự toả nhiệt từ nhựa nóng vào khuôn và sự lấy nhiệt của nước làmmát để giảm nhiệt độ trong khuôn Để làm nguội khuôn cần chế tạo khuôn có các lỗ

để dẫn nước lạnh vào và ra liên tục

Vị trí của các bộ phận làm nguội phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm và

sự khác nhau về độ dày thành Nói chung, bộ phận làm nguội đặt ở chỗ mà nhiệt độkhó truyền từ nhựa nóng qua thân khuôn Việc làm nguội cần phải nh nhau trên toàn

bộ sản phẩm

-Làm nguội tấm khuôn: Làm nguội tấm khuôn là một trong những hệ thốngthông thường nhất chủ yếu được dùng cho các sản phẩm nhỏ Trong nhiều trườnghợp, các kênh làm nguội được khoan trên máy khoan thông thường, nhưng vớinhững kênh làm nguội quá dài thường không khoan thẳng Các kênh làm nguội đượcthiết kế cách nhau Ýt nhất 3mm Với những kênh dài hơn 150 mm thì khoảng cáchgiữa các kênh là 5 mm

-Làm nguội lõi: lõi thường bị bao bọc bởi lớp nhựa nóng và việc truyền nhiệttới phần khác của khuôn là cả một vấn đề Để làm được điều này cách đơn giản nhất

là làm lõi bằng các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao như đồng hoặc đồng berilium.Nhược điểm là độ bền thấp Một phương pháp tốt hơn là đặt các kênh khựa trong lõi

Ưu điểm của phương pháp này là nhiệt độ có thể điều khiển được bằng sự tăng giảmnhiệt độ của dòng chất lỏng đang làm nguội chảy qua các kênh

3.8.CÁC CHI TIẾT KHUÔN CƠ BẢN

3.8.1.Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng.

Chức năng chính của chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng là đưa khuôn sau vàokhuôn trước và làm hai phần thẳng hàng Chốt dẫn hướng nằm ở khuôn trước và bạcdẫn hướng nằm ở khuôn sau để dễ điều khiển và lấy sản phẩm ra

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

Vi trí của chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng: Việc đặt chốt dẫn hướng và bạcdẫn hướng rất quan trọng thường đặt 4 chốt dẫn hướng Tuy nhiên loại khuôn đơngiản có thể đặt 2 đến 3 chốt

3.8.2.Các bộ định vị

Thông thường các chốt dẫn hướng có thể giữ được thẳng hàng sơ bộ, nhưngđối với chốt dẫn hướng chính xác cần phải có bộ định vị, đối với các khuôn lớn nhấtđịnh phải có bộ định vị

3.8.3.Vòng định vị.

Chức năng của vòng định vị là đặt khuôn đúng tâm vào máy gia công nhựa.Nói chung vòng định vị chỉ đặt ở khuôn trước, trong một số trường hợp nó cũng bổ

sung ở khuôn sau Kích thước vòng định vị phải nhỏ hơn lỗ mở của máy gia côngnhựa 0,1 mm với dung sai nhỏ nhất 0,05 mm.

3.8.4.Miếng ghép.

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

3.8.5.Rãnh thoát khí.

Khi nhựa tràn vào lòng khuôn nó đẩy không khí ra ngoài, không khí thoát ranhanh nên bị tắc lại trong lòng khuôn khí nóng này có thể chặn dòng chảy nhựahoặc nhiệt độ không khí tăng rất nhanh đến mức mà nó có thể đốt cháy nhựa tiếpxúc với nó Điều này sẽ tạo bề mặt gồ ghề trên bề mặt sản phẩm Do đó có rãnhthoát khí thường được xẻ trên đường phân khuôn

3.9.TRÌNH TỰ THIẾT KẾ KHUÔN

Khi thiết kế khuôn phải chú ý đến chỗ đặt đường phân khuôn, miệng phun,chốt đẩy Đảm bảo cho sản phẩm không dính vào mặt không mong muốn củakhuôn Các bước thiết kế khuôn bao gồm:

Bước 5: Sau khi đã bố trí xong lòng khuôn, có thể xác định hình dạng ngoàicủa miếng ghép lòng khuôn Miếng ghép này có thể chia làm nhiều mảnh cho linhhoạt

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

Bước 7: Đặt bổ xung các chốt dẫn hướng sau khi các kích thước của khuôn đã

cố định

Bước8: Sau khi làm xong khuôn trước, thiết kế độ dày của các miếng ghép vàđồng thời độ dày tấm khuôn cũng được xác định

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

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

Bước 11: Sơ đồ khuôn đã hoàn chỉnh Thiết kế lõi khuôn có liên quan đến các

vị trí trong lòng khuôn dùng hình dạng vừa xác định được của các miếng ghép vàhoàn chỉnh hình dạng của tấm khuôn

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

CHƯƠNG 4:

PHÂN TÍCH SẢN PHẨM NẮP CẦU DAO ĐIỆN 2 PHA BẰNG NHỰA P-P

XÂY DỰNG BẢN VẼ SẢN PHẨM4.1.PHÂN TÍCH SẢN PHẨM NẮP CẦU DAO ĐIỆN

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

Nắp của cầu dao điện 2 pha bao gồm có nắp trên và nắp dưới được chế tạo từnhựa P-P với mẫu mã đẹp ưa nhìn

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

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

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

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

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

Áp suất đúc 8000 - 14000 N/cm2 Một điều đặc trưng vật liệu P-P làm nắp cầudao điện là khi gia công thì độ nhớt của nó phụ thuộc vào tốc độ trượt hơn là nhiệt

độ vì vậy quá trình điền đầy khuôn của vật liệu P-P rất nhạy cảm với sự thay đổi ápsuất Khi áp suất tăng độ chảy chất lỏng tăng Sản phẩm nắp cầu dao điện có bề dàythành là 1,5 mm, có kết cấu phức tạp nên phải tăng áp suất đúc và nhiệt độ đúc đểsản phẩm điền đầy khuôn dễ dàng

Sản phẩm nắp cầu dao do có các rãnh và các trụ nắp vít nên dễ tạo bọt khí vàmóp nên cần duy trì vật liệu trong khuôn với áp suất cao Khi gia công vật liệu P-Pcần phải lựa chọn thời gian bơm nhựa và thời gian duy trì dưới áp suất một cách hợp

lý Vận tốc bơm lớn có thể dẫn tới sự tạo thành vết lõm , bọt khí hoặc thiếu liệu, vậntốc bơm nhỏ sẽ gây biến dạng sản phẩm của vùng cổng nhựa và làm cong sản phẩm

do áp suất dư lớn

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

Nắp trên và nắp dưới yêu cầu phải được Ðp ra cùng một lúc do ở cùng một chế

độ gia công ( nhiệt độ, áp suất, vật liệu ) và thời gian để trong kho như nhau thìnắp trên và nắp dưới sẽ có độ co ngót như nhau và khi cùng lắp với đế cầu dao thìnắp trên và nắp dưới sẽ có độ khít và đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm Chính vìvậy khuôn được thiết kế phải Ðp 1 lần ra được cả nắp trên và nắp dưới

4.2.BẢN VẼ SẢN PHẨM NẮP CẦU DAO ĐIỆN 2 PHA.

48 26 1,5 3.2

8 3 29

16.5

36

45 a

48 26 4 49

8 10.5 12 15

6 8

4 8 45

0,1

0,2

0,2 0,2 0,2

0,2

0,2 0,2

0,2

0,2 0

0,2 0,2

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO NẮP CẦU DAO ĐIỆN 2 PHA

5.1.Nguyên công 1: Chuẩn bị vật liệu.

Bước 1: Làm giảm kích thước vật liệu bằng phương pháp cơ khí, dùng máynghiền trục cán xay bằng búa, hoặc bằng dao, hạt càng nhỏ khả năng phân bố đềucàng tốt

Bước 2: trộn vật liệu

Bước trộn vật liệu nhằm mục đích trộn đều các vật liệu khác nhau trong hỗn hợp.Người ta tạo ra sự chuyển dịch tương đối giữa các vật liệu được pha trộn với nhau.Vật liệu được trộn với nhau nhờ máy khuấy, máy trộn trục vít

Bước 3: Làm dẻo và nhuyễn hoá vật liệu: Là quá trình làm nóng chảy vật liệutrộn và sấy khô, sau đó chuyển và tạo thể đồng nhất

Bước 4: Bước tạo hạt: Vật liệu được tạo hạt bằng 2 phương pháp tạo hạt lúcnóng và tạo hạt lúc nguội, tạo hạt lúc nóng được lắp thêm đầu đùn nhiều lỗ, vật liệuqua đầu đùn được cắt thành những kích thước nhất định qua khoang chứa làm nguộiđược làm nguội bằng nước hoặc không khí

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

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

Quá trình Ðp tạo sản phẩm gồm các bước sau:

-Bước1: Nhào trộn và gia nhiệt trong xy lanh máy Ðp.

Vật liệu chất dẻo được đưa vào phễu định lượng và cấp liệu trên xy lanh của máy

đi vào rãnh trục vít nằm trong xylanh Do chuyển động quay của trục vít làm cho vậtliệu được chuyển lên phía trước của vòi phun, trong suốt quá trình đó vật liệu đượctiếp nhận nhiệt từ xylanh do điện trở hoặc điện từ trong xylanh Nhiệt độ trong quátrình gia công đạt 180 - 2600C Nhờ nhiệt lượng đó cùng nhiệt lượng hình thành dochuyển động cơ học mà vật liệu nóng chảy, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt vật liệucàng giảm Vật liệu nóng chảy được trục vít vận chuyển lên phía trước, nhờ áp lựcđược hình thành trong quá trình quay làm cho nó bị kéo lùi về phía sau Do đó nhờ

áp suất của động cơ thủy lực và một phần của chuyển động trục vít đã tạo ra một ápsuất rất lớn để vật liệu điền đầy khuôn

Giai đoạn điền đầy khuôn này được đặc trưng bởi quá trình liên tục điền đầy lòngkhuôn của vật liệu chảy nhớt Đặc trưng chuyển động của vật liệu khi điền đầykhuôn cho ta thấy rằng chất lượng bề mặt khuôn không hề anhr hưởng tới chuyểnđộng của vật liệu Độ bang của khuôn chỉ ảnh hưởng tới bề mặt của sản phẩm và tớilực đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn

Áp lực ảnh hưởng tới quá trình điền đầy khuôn Khi tăng áp lực điều kiện điềnđầy khuôn được cải thiện