Khuôn ép phun sản phẩm nhựa

TIỂU LUẬN 6: KHUÔN ÉP PHUN SẢN PHẨM NHỰA I Khái niệm chung khuôn Khái niệm Khuôn dụng cụ để định hình cho sản phẩm nhựa Kích thước kết cấu khuôn phụ thuộc vào hình dạng kế cấu sản phẩm Khuôn cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, nhựa phun vào, làm nguội đẩy sản phẩm Sản phẩm tạo thành phần lòng khuôn Khoản trống phần khuôn điền đầy nhựa mang hình dạng sản phẩm Một phần lõm vào xác định hình dạng sản phẩm gọi long khuôn, phần lòi xác định hình dạng bên cảu sản phẩm gọi lõi khuôn Giới thiệu loại khuông ép sản phẩm nhựa a) Khuôn Khuôn hệ thống khuôn đơn giản Bộ phận chủ yếu bao gồm cố định di động, kết cấu đơn giản Nhược điểm khuôn áp dụng cho sản phẩm nhỏ không yêu cầu miệng phun vào sản phẩm khuôn có nhiều lòng khuôn không yêu cầu miệng phun tâm b) Khuôn Khuôn khắc phục nhược điểm khuôn Áp dụng cho sản phẩm lớn cần nhiều miệng phun vào sản phẩm, với khuôn có nhiều lòng khuôn mà phun vào tâm sản phẩm Hệ thống khuôn có nhược điểm hệ thống kênh dẫn nhựa dài làm tổn thất nhiều áp lực phun tạo nhiều phế liệu hệ thống kênh dẫn nhựa c) Hệ thống khuôn kênh nhựa (kênh nhựa nóng) Hệ thống khuôn có kênh dẫn nhựa nóng có phận giữ nhiệt kênh nhựa nhựa trạng thái dẻo, nhờ phế liệu hệ thống Hệ thống kênh nhựa ngắn làm giảm đáng kể chiều dài khuôn làm giảm tổn thất áp lực phun Nhược điểm hệ thống phức tạp hệ thống kênh nhựa với phận giữ nhiệt d) Phân tích kết cấu sản phẩm chọn kiểu khuôn Sản phẩm có hình dạng hình phức tạp, ép từ Polystyrene (PS), loại nhưạ cứng dần có áp lực phun cao Nhựa PS trạng thái rắn có dạng suốt bề mặt sản phẩm không để lại dấu vếch chốt đẩy, miệng phun Vì ta phải bố trí miệng phun cạnh sản phẩm Sản lượng sản phẩm có kích thước nhỏ cần miệng phun đủ Vậy ta định sử dụng khuôn để ép sản phẩm ta dung hệ thống kênh nhựa nguội để dẫn nhựa chảy lỏng vào khuôn, không dung kênh nhựa nóng phức tạp giá thành cao  Kết cấu chức phận khuôn thông thường: Tấm kẹp phía trước: Kẹp phần cố định khuôn vào máy ép phun Tấm khuôn phía trước: Là phần khuôn tạo nên Vòng định vị: Đảm bảo vị trí thích hợp vòi phun với khuôn Bạc cuống phun: Nối vòi phun kênh nhựa với thông qua kẹp phía trước khuôn trước Sản phẩm Bộ định vị: Đảm bảo vị trí phù hợp phần cố định phần chuyển động khuôn Tấm đỡ: Giữ cho mảng ghép khuôn không bị rơi 5 Khối đỡ: Dùng cho đỡ kẹp phía sau đẩy hoạt động Tấm kẹp phía sau: Là phần chuyển động khuôn vào máy ép phun 10 Chốt đẩy: Dùng để sản phẩm khỏi khuôn bị mở 11 Tấm giữ: Giữ chốt đẩy đẩy 12 Tấm đẩy: Đẩy chốt đẩy 13 Bạc dẫn hướng: Tránh làm mài mòn nhiều làm hỏng khuôn sau 14 Chốt hồi về: Làm cho chốt đẩy quay trở lại khuôn đóng lại 15 Bạc mở rộng: Dùng làm bạc kép để tránh mài mòn hỏng kẹp phía sau khối ngăn đỡ 16 Chốt đỡ: Dẫn hướng chuyển động đỡ cho đỡ tránh khỏi bi cong áp lực cao 17 Tấm khuôn sau: Là phần chuyển động khuôn tạo nên phần sản phẩm 18 Bạc hướng dẫn chôt: Tránh hao mòn hỏng hóc chốt đỡ 19 Chốt dẫn hướng: Dẫn phần chuyển động tới phần cố định khuôn Phân tích kết cấu sản phẩn chọn kiểu khuôn Yêu cầu kỹ thuật khuôn e) II  Đảm bảo đọ xác kích thước, hình dáng, biên dạng sản  phẩm Đảm bảo độ bong cần thiết cho bề mặt lòng khuôn lõi để     đảm bảo độ độ bong sản phẩm Đảm bảo độ xác vị trí tương quan khuôn Đảm lấy sản phẩm khỏi khuôn cách dễ dàng Vật liệu chế tạo khuôn phải có tính chống mòn cao dễ gia công Khuôn phải đảm bảo độ cứng vững làm việc, tất phận khuôn không biến dạng hay lệch khỏi vị trí cần thiết  chịu lực lớn (vài phần trăm tấn) Khuôn phải có kết cấu hợp lí, không phức tạp cho phù hợp với công nghệ có III Các hệ thống khuôn Hệ thống cấp nhựa Nguyên liệu nấu chảy vào lòng khuôn qua hệ thống cấp nhựa Hệ thống cấp nhựa gồm: Cuốn phun, kênh nhựa, miệng phun 1.1 Cuống phun: Cuốn phun chi tiết nối vòi phun máy kênh nhựa, có kiểu phun nhựa kiểu đơn giản dung khuôn trước (hình 3.1a) Cuống phun được sử dụng khuôn phải có nất nhỏ chỗ giao để khắc phục tượng không khớp (hình 3.1b) Bạc cuống, loại cuống phun thông dụng có ưu điểm vượt trội hẳn loại cuống phun trên hình 3.1c bạc cuống phun cứng tránh bị vòi phun máy làm hỏng Kích thước bạc cuống phun phụ thuộc vào yếu tố là: -Khối lượng chiều dầy sản phẩm loại nhựa sử dụng -Kích thước lỗ vòi phun máy phun ảnh hưởng tới kích thước cuống phun -Độ mở phun phải lớn đường kính lỗ vòi phun máy từ 0,5-1 mm -Bán kính bạc cuống phun lớn 2-5 mm so với bán kính vòi phun để đảm bảo không khe hở tiếp xúc bạc cuống nhựa vòi phun 1.2 Kênh nhựa Kênh nhựa đoạn nối cuống phun miệng phun để đảm bảo đường nhựa dẫn đến lòng khuôn cho ngắn để tránh nhiều áp lực đẩy nhựa đỡ tốn vật liệu Kích thước kênh nhựa phải đủ lớn để chuyển vật liệu vào lòng khuôn cách nhanh Có kiểu kênh nhựa sau: a Kênh nhựa hình tròn: Được dung phổ biến tiết diện ngang hình tròn cho phép lượng vật liệu tối đa chạy qua mà không bị nhiều nhiệt Tuy nhiên chi phí chế tạo lại đắt kênh nhựa phải nằm bên mặt phân khuôn b Kênh nhựa hình thang: Cũng lợi sử dụng nhiều vật liệu So với kênh nhựa hình tròn thì dễ gia công có bên mặt phân khuôn Loại đặc biệt có lợi kênh phải qua mặt trượt c K 10 15 - Miệng phun kiểu băng: Loại không thông dụng, dung cho loại vật liệu có tính chảy Bộ phận lồi sau tạo hình cắt bỏ - Miệng phun kiểu cánh quạt: Loại thông dụng, có ưu điểm tự cắt đứt sản phẩm bi đẩy khỏi lòng khuôn, nghĩa 16 đặt miệng phun đường hoa văn, đường gân mà không nhìn thấy Với miệng khung tự động hóa trở nên dễ dàng - Miệng phun kiểu điểm chốt: Kiểu thông dụng với cấu trúc khuôn Có lòng khuôn lớn mà cần miệng phun lớn hơn, cho loại khuôn nhiều lòng khuôn Kích thước miệng khuôn rấ quan trọng, điểm chốt to phần lại nhỏ dấu vếch nhìn thấy rõ Miệng phun điểm chốt dung cho phép có dấu vết miệng phun bề mặt sản phẩm 17 - Miệng phun hình đĩa: Miệng phun dung để điền đầy lòng khuôn từ hốc sản phẩm Vật liều từ cuống phun chảy tất tiết diện khuôn điền đầy lúc 18 Hệ thống làm nguội khuôn Dựa vào tỏa nhiệt từ nhựa nóng vào lòng khuôn lấy nhiệt nước làm mát để giảm nhiệt độ khuôn Để làm nguội khuôn cân chế tạo khuôn có lỗ dẫn nước lành vào liên tục 19 Để đạt thời gian đúc ngắn đạt chất lượng toàn sản phẩm, người thiết kế khuôn phải kế hệ thống làm nguội đồng đầy đủ lòng khuôn lõi khuôn Đối với vài loại nhựa cần thay đổi nhiệt độ đến 5oC lòng khuôn gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Tuy nhiên không dễ dàng để khuôn hoạt động nhiệt độ bình thường Việc tính toán lưu lượng làm lạnh, kích cỡ lựa chọn chất làm mát, để hệ thống làm mát lòng khuôn lõi phụ thuộc vào nhà thiết kế khuôn Nó có bước là: Tính toán khối lượng đưa vào bao gồm kenh nhựa cỏng nhựa Tính toán lượng nhiệt tỏa để làm mát vật liệu từ lúc đưa vật liệu nóng chảy vào lòng khuôn sản phẩm đẩy Tính toán vận tốc tổng hợp dòng chảy chất làm nguội để triệt tiêu lượng nhiệt giới hạn thời gian làm lạnh Lựa chọn đường kính, kiểu dòng chất làm lạnh khuôn lõi Kiểm tra để đảm bảo dung đường làm mát thành khuôn không làm khuôn yếu Để điều kiện nhiệt độ khuôn thời gian làm nguội ngắn cần phải đặt hệ thống làm nguội vị trí Điều quan trọng thực tế thời gian làm nguội chiếm 50% đến 60% toàn chu kì phun khuôn Do trình làm 20 nguội có hiệu quang trọng để giảm thời gian cảu chu kì, đồng thời làm giảm giá thành sản phẩm Phải điều chỉnh nhiệt độ khuôn để có dòng dựa êm chảy vào lòng khuôn Để tránh làm nguội nhanh, phải giữ cho nhiệt độ khuôn cao o cuối dòng chảy  Các phương pháp làm mát khuôn: Làm mát khuôn: làm nguội áo khuôn hệ o thống thông thương nhất, chủ yếu dung cho sản phẩm nhỏ Làm mát lõi khuôn: lõi khuôn thường bao phủ lớp nhựa nóng việc truyền nhiệt tới phần khác khuôn vấn đề lớn Để làm việc cách đơn giản làm lõi lõi có độ dẫn nhiệt cao đội bền thấp Hệ thống dẫn hướng 3.1 Giới thiệu chung: Trong trình hoạt động khuôn có chuyển động tịnh tiến khuôn Để đảm bảo chuyển động xác cần có hệ thống dẫn hướng, hệ thống dẫn hướng khuôn gồm có: chốt dẫn hướng bạc dẫn hướng 3.2 Chốt dẫn hướng bạc dẫn hướng: 21 a Chốt dẫn hướng:Có loại , loại phẳng loại bậc, có lý mà loại chốt bậc sử dụng nhiều 22 - Nếu trình hoạt động chốt dẫn hướng bị cong có - thể thay đổi dễ dàng có phần chỗ lắp vào lỗ Lỗ lắp chốt dẫn hướng làm giống lỗ lắp bạc dẫn hướng, đường kính lỗ giống khoan thông qua lỗ khuôn kẹp chúng lại với Bề mặt chốt dẫn hướng phải cứng chống bị xướt Điều làm từ loại thép cacbon sau đưa thể Quá trình làm cho bề mặt không bị xướt b chốt dẫn hướng vào bạc dẫn hướng Bạc dẫn: Bạc dẫn thường lắp khuôn để tạo cho khuôn có bề mặt khong bị xướt làm việc cho phép dễ dàng thay có cố Lỗ khoan bên thiết kế dạng trượt để chốt dẫn hướng dễ trượt vào Hệ thống đẩy sản phẩm 4.1 Giới thiệu chung Chức hệ thống đẩy sản phẩm lấy sản phẩm khỏi khuôn khuôn mở 23 - Khoảng đẩy A: Khoảng đẩy phải lớn từ đến 10mm so với với chiều cao sản phẩm Koangr không nên làm dài chốt đẩy đôi - nhỏ chúng làm yếu hệ thống đẩy Sau sản phẩm lấy ra, hệ thống đẩy phải trở vị trí ban đầu để chốt không làm hỏng lòng khuôn tĩnh đóng - khuôn Vì có chốt hồi khuôn hệ thống đẩy Phần đỉnh chốt đẩy lý thuyết nằm ngang so với lòng khuôn, thực tế 0,05 đến 0,1 mm Có thể cho phép chỗ lồi chỗ lõm nhỏ sản phẩm, điều phụ thuộc vào - nhà thiết kế sản phẩm Kích thước hệ thống chốt đẩy phụ thuộc vào kích thước sản phẩm 24 - Khi hành trình đẩy dài cần có hệ thống chốt dẫn hướng đẩy, điều làm tăng đọ cứng chốt đẩy đỡ 4.2 Các hệ thống đẩy thông dụng a Kiểu dùng chốt đẩy: Đây kiểu đẩy thông dụng Nó đơn giản để gia công lắp đặt vào khuôn b Kiểu dừng lưỡi đẩy: Lưỡi đẩy tạo nhiều bề mặt so với chốt đẩy hình tròn chi tiết có tiết diện mỏng Có điều bất lợi lỗ đẩy hình chữ nhật khó gia công phải đặt chúng từ miếng ghép lên đường phân khuôn 25 c Kiểu dung ống đẩy: Các ống đẩy thuận lợi cho trình đẩy quanh chốt lõi Khi dùng hệ thống đẩy này, 26 góc thoát giảm xuống tới 0,5o để tránh vết chìm để tránh vết chìm để lại bề mặt phái d Kiểu đẩy khí nén: sản phẩm xô, chậu…có lòng khuôn sâu sản phẩm nguội độ chân không lòng lõi khuôn lớn nên sản phẩm khó thoát khuôn Vì dùng kiểu đẩy hí nén khắc phục điều 4.3 Sự đẩy cuống phun, rãnh dẫn, miệng a Sự đẩy cuống phun Hệ thống đẩy phải thực hành động: - Thứ nhất: Kéo cuống phun khuôn - mở Thứ hai: Đẩy cuống phun, rãnh dẫn, miệng phun khỏi khuôn Đối với hành động thứ ta cần phải có phận kéo cuống phun, có ba kiểu hệ thống kéo cuống phun sau: 27 - Kiểu chỗ cắt sau dạng côn ngược: Đây kiểu thông dụng công nghệ chế tạo khuôn Trên khuôn có khoét lỗ côn ngược trình mở khuôn, lỗ côn ngược giữ cuống phun - lại khuôn Bộ phận kéo cuống phun theo kiểu chữ Z: kiểu đơn giản nhất, nhược điểm loại cuống phun thường không rời chốt đẩy Để phun khuôn tự động vị trí phận hình chữ Z phải định vị xác b Sự đẩy rãnh dẫn: Việc đẩy rãnh dẫn thường thực chốt c đẩy, với đẩy phun Sự đẩy miệng phun: Với miệng phun đặt ngầm vị trí phận đẩy quan trọng, nên chốt đẩy qua gần miệng phun, chặn dòng đẩy trình phun Với việc miệng phun kiểu bên cạnh việc đẩy miệng phun thực đồng thời với việc đẩy rãnh dẫn cuốnh phun Hệ thống thoát khí: Trong trình tạo hình sản phẩm phương pháp phun, sau đóng khuôn hoàn toàn, vật liệu óng chảy phun vào lòng khuôn Nhưng lòng khuôn không khí, nên neeys không đẩy hết không khí điền đầy hoàn toàn vào lòng khuôn Nếu không khí thoát hết, không khí có áp suất phát nhiệt cao, phát sinh vết rỗ khí sản phẩm Hơn trường hợp không cần nhiệt độ cao sinh điền đầy không tốt 28 29 [...]... được dung khi bạc cuống phun có thể dẫn nhựa trực tiếp vào lòng khuôn, kiểu này tốt cho các sản phẩm lớn như xô nhựa, chậu nhựa Nhược điểm của loại này là phải them chi phí tách miệng phun sau khi phun 13 d Miệng phun cạnh: là kiểu miệng phun rất thông dụng, có thể sử dụng cho tất cả các loại sản phẩm Miệng phun này càng ngắn càng tốt, thông thường từ 0,8 – 1,5 mm 14 15 - Miệng phun kiểu băng: Loại này... cho loại khuôn nhiều lòng khuôn Kích thước của miệng khuôn rấ quan trọng, nếu điểm chốt quá to hoặc phần còn lại còn quá nhỏ thì dấu vếch của nó sẽ nhìn thấy rõ Miệng phun điểm chốt dung khi cho phép có dấu vết của miệng phun trên bề mặt sản phẩm 17 - Miệng phun hình đĩa: Miệng phun này dung để điền đầy 1 lòng khuôn từ 1 hốc sản phẩm Vật liều từ cuống phun chảy ra ngoài và tất cả các tiết diện khuôn được... những sản phẩm như xô, chậu…có lòng khuôn sâu khi sản phẩm nguội thì độ chân không trong lòng và lõi khuôn là rất lớn nên sản phẩm khó có thể thoát khuôn Vì vậy dùng kiểu đẩy hí nén sẽ khắc phục điều này 4.3 Sự đẩy cuống phun, rãnh dẫn, miệng a Sự đẩy cuống phun Hệ thống đẩy này phải thực hiện 2 hành động: - Thứ nhất: Kéo cuống phun ra ngoài khi khuôn - mở Thứ hai: Đẩy cuống phun, rãnh dẫn, miệng phun. .. đẩy sản phẩm 4.1 Giới thiệu chung Chức năng của hệ thống đẩy sản phẩm là lấy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở 23 - Khoảng đẩy A: Khoảng đẩy phải lớn hơn từ 5 đến 10mm so với với chiều cao sản phẩm Koangr không nên làm quá dài vì chốt đẩy đôi - khi quá nhỏ và chúng sẽ làm yếu hệ thống đẩy Sau khi sản phẩm được lấy ra, hệ thống đẩy phải trở về vị trí ban đầu để các chốt đây không làm hỏng lòng khuôn. .. ohun sai thì sẽ gây ra các khuyết tật sau: Vật được phun ngắn: vật bị đông cứng trước khi điền đầy lòng o khuôn Sản phẩm bị cong vênh: đối với sản phẩm dài có miệng phun ở trung tâm thì sản phẩm có xu hướng cong ở giữa Khác phục nhược điểm này bằng cách thiết kế sao cho miệng phun thật rộng để giảm o cong vênh Đường hàn: khi nhựa phun chảy qua miệng phun và bị đông lại nhiều đến nổi khi chảy quanh vật... miệng phun phía kia o của sản phẩm Sự tạo đuôi:Khi nhựa phun chảy qua 1 cửa hẹp vào long khuôn thì o có thể tạo thành đuôi Hõm co: Do nhựa chảy qua 1 tiết diện mỏng, nó khó giữ được áp lực o khi khuôn cao để điền đầy vào khoảng trống Cản khí: Không khí bị kẹt lại, nhựa đang chảy quanh 1 chỗ bị chảy - ngược lại và không khí không được thoát ra ngoài c Các kiểu miệng phun: Miệng phun cuốn: Miệng phun. .. nguội khuôn Dựa vào sự tỏa nhiệt từ nhựa nóng vào lòng khuôn và sự lấy nhiệt của nước làm mát để giảm nhiệt độ trong khuôn Để làm nguội khuôn cân chế tạo khuôn có các lỗ dẫn nước lành vào và ra liên tục 19 Để đạt được thời gian đúc ngắn nhất và đạt được chất lượng trên toàn bộ sản phẩm, người thiết kế khuôn phải thế kế hệ thống làm nguội đồng bộ và đầy đủ ở lòng khuôn và lõi khuôn Đối với 1 vài loại nhựa. .. sản phẩm 1.3 Các kiểu 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 nếu cần thiết Những miệng phun lớn tốt cho sự chảy êm của dòng nhựa 12 b 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 hợp lí mà o vị... việc miệng phun kiểu bên cạnh thì việc đẩy miệng phun được thực hiện đồng thời với việc đẩy rãnh dẫn và cuốnh phun 5 Hệ thống thoát khí: Trong quá trình tạo hình sản phẩm bằng phương pháp phun, sau khi đóng khuôn hoàn toàn, vật liệu óng chảy được phun vào lòng khuôn Nhưng khi đó lòng khuôn vẫn còn không khí, nên neeys không đẩy hết không khí ra ngoài thì không thể điền đầy hoàn toàn vào lòng khuôn Nếu... đến 60% toàn bộ chu kì phun khuôn Do đó quá trình làm 20 nguội có hiệu quả rất quang trọng để giảm thời gian cảu cả chu kì, đồng thời làm giảm giá 7 thành sản phẩm Phải điều chỉnh nhiệt độ khuôn để có dòng dựa êm chảy vào lòng khuôn Để tránh làm nguội quá nhanh, phải giữ cho nhiệt độ khuôn cao ở o cuối dòng chảy  Các phương pháp làm mát khuôn: Làm mát tấm khuôn: làm nguội áo khuôn là 1 trong những ... sản phẩm khuôn có nhiều lòng khuôn không yêu cầu miệng phun tâm b) Khuôn Khuôn khắc phục nhược điểm khuôn Áp dụng cho sản phẩm lớn cần nhiều miệng phun vào sản phẩm, với khuôn có nhiều lòng khuôn. .. mặt sản phẩm không để lại dấu vếch chốt đẩy, miệng phun Vì ta phải bố trí miệng phun cạnh sản phẩm Sản lượng sản phẩm có kích thước nhỏ cần miệng phun đủ Vậy ta định sử dụng khuôn để ép sản phẩm. .. loại khuông ép sản phẩm nhựa a) Khuôn Khuôn hệ thống khuôn đơn giản Bộ phận chủ yếu bao gồm cố định di động, kết cấu đơn giản Nhược điểm khuôn áp dụng cho sản phẩm nhỏ không yêu cầu miệng phun