hệ thống lấy sản phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIÊP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH CƠNG NGHỆ VẬT LIỆU NHỰA VÀ KHUÔN MẪU ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG LẤY SẢN PHẨM TP HỒ CHÍ MINH MỤC LỤC CHƯƠNG HỆ THỐNG LẤY SẢN PHẨM 1.1 Các cách lấy sản phẩm khỏi khuôn Người công nhân lấy sản phẩm, kiểm tra sản phẩm cắt keo (nếu có) sau chu kỳ ép phun Thường áp dụng cho sản phẩm lớn, khó bố trí hệ thống đẩy khuôn, hay cần kiểm tra kỹ chất lượng sản phẩm ép Dùng hệ thống tay robot, áp dụng tự động hóa cao chi phí ban đầu cao Dùng hệ thống đẩy lấy sản phẩm, cách hay dùng 1.2 Khái niệm hệ thống đẩy Sau sản phẩm khuôn làm nguội, khuôn mở ra, lúc sản phẩm dính lòng khn hút chân khơng sản phẩm có xu hướng co lại sau làm nguội nên cần hệ thống đẩy để đẩy sản phẩm ngồi Hình 1.1: Cấu tạo chung hệ thống đẩy Đơn giản hóa (khơng q phức tạp khn, cấu nhỏ, nhẹ hiệu quả) Độ cứng chốt đẩy khoảng 40 ÷ 45 HRC, gia cơng xác lắp theo hệ thống trục, độ chịu mài mòn tốt q trình phun ép có chu kì nhỏ, bạc dẫn lại không tự bôi trơn nên nhanh mòn, tuổi thọ giảm Tốc độ tác động lên sản phẩm nhanh, tác động lúc nhiều nơi sản phẩm có bề rộng lớn (ty lói), tác động cục sản phẩm ngắn (tấm lói – lói bửng), tác động lên sản phẩm khơng đồng phẳng (ống lói), hay với sản phẩm có bề sâu (khí nén) Có khoảng đẩy lực đẩy phù hợp để đẩy sản phẩm Có thể lấy sản phẩm dễ dàng không ảnh hưởng đến hình dạng sản phẩm, tính thẩm mỹ sản phẩm Hệ thống đẩy phải nằm khuôn di động (khuôn tấm) 1.3 Nguyên lý chung Sau kết thúc q trình nhựa điền đầy lòng khn q trình làm mát máy ép mở khn trục đẩy máy ép (ejector rod) đẩy hai đẩy (ejector plate) thông qua chi tiết đẩy (chốt đẩy, lưỡi đẩy,ống đẩy, tháo, …) đẩy sản phẩm ngồi Trong q trình đẩy đẩy làm lò xo khn nén lại Khi trục đẩy máy ép trở vị trí ban đầu, lực tác động lên đẩy khơng nữa, lúc lực nén lò xo giúp đẩy trở vị trí ban đầu, q trình có tham gia dẫn hướng chốt hồi 1.4 Các hệ thống đẩy thường dùng 1.4.1 Hệ thống đẩy dùng chốt đẩy Đây hệ thống đẩy dùng phổ biến Vật liệu thường dùng T8A T10A, cứng 50HRC nhám bề mặt yêu cầu 0,8 μm; lắp chặt H8/f8 Chốt đẩy chi tiết tiêu chuẩn với đường kính, chiều dài, hình dạng khác Những lỗ tròn dễ gia cơng, nên hệ thống đơn giản dễ thực Tuy nhiên để gia cơng lỗ tròn dài xác khó khăn, nên cần doa rộng lỗ chốt đẩy khoảng chiều dài định Hình 1.2: Hệ thống đẩy hình dạng chốt đẩy thường sử dụng Tấm chắn di động động Tấm đẩy Chốt đẩy Chốt hồi Tấm khuôn di Tấm giữ Chốt đẩy phải trở vị trí ban đầu sau đẩy sản phẩm rơi ngồi Có hệ thống hồi phổ biến: 1.4.1.1 Sử dụng chốt hồi Mặt chóp chốt hồi phải ngang hàng với đường phân khuôn, khuôn cố định (4) điều khiển chốt hồi (5) q trình khn đóng Khi khn đóng, nửa khn lại tác động lên chốt hồi nhờ lực đóng khn đưa hệ thống đẩy vị trí ban đầu Hình 1.3: Chức chốt hồi Tấm kẹp Chốt hồi Gối đỡ Tấm khuôn di động Chốt đẩy Tấm giữ Tấm đẩy Tấm khn cố định Bạc phun Hình 1.4: Chốt hồi khn mở (trái) khn đóng (phải) 1.4.1.2 Sử dụng chốt đẩy đồng thời chốt hồi Hình 1.5: Sử dụng chốt đẩy chốt hồi Chốt đẩy Tấm di động Chốt đẩy có chức hồi Sử dụng lò xo để hồi Hình 1.6: Hồi nhờ lực lò xo Đơi nhiều chốt đẩy cụm đẩy, cụm đẩy mỏng, lực đẩy không cân bằng, chốt đẩy nghiên sau đẩy Kết chốt đẩy bị cong nứt, cần phải sử dụng hệ thống dẫn hướng Hình 1.7: Hệ thống đẩy có hướng 1.4.2 Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy Lưỡi đẩy thường dùng để đẩy chi tiết có thành mỏng hình dáng phức tạp sử dụng chốt đẩy tròn chi tiết có thành mỏng dễ làm cho chi tiết bị lún vào Hệ thống đẩy sử dụng lưỡi đẩy có lực đẩy lớn cấu tạo lưỡi đẩy lớn diện tích tiếp xúc lưỡi đẩy lên sản phẩm lớn chốt đẩy Hình 1.8: Hệ thống dùng lưỡi đẩy 1.4.3 Hệ thống đẩy dùng ống đẩy Ống đẩy dùng để đẩy chi tiết dạng tròn xoay Hệ thống đẩy dùng ống đẩy gồm có chốt gắn cố định, có nhiệm vụ dẫn hướng ống đẩy di trượt tịnh tiến đẩy tác động Chốt cố định có nhiệm vụ làm lõi tạo hình cho sản phẩm dạng tròn xoay Hình 1.9: Hệ thống đẩy dùng ống đẩy 1.4.4 Hệ thống đẩy sử dụng tháo  Dùng để đẩy chi tiết có dạng trụ tròn hay hình hộp chữ nhật có bề dày thành  mỏng Hệ thống sản phẩm ln đạt tính thẩm mỹ khơng có vết chốt đẩy - Nhược điểm hệ thống sử dụng lực đẩy lớn so với phương pháp khác, tháo có trọng lượng lớn Hình 1.10: Hệ thống đẩy dùng tháo 1.4.5 Hệ thống đẩy dùng khí nén Dùng cho sản phẩm có lòng khn sâu như: xơ, chậu,… sản phẩm nguội độ chân khơng lòng khn lõi khn lớn nên sản phẩm khó khn Do đó, cần lực đẩy lớn phân bố để đẩy sản phẩm khn Lời khun sử dụng khí nén kết hợp tháo để lấy sản phẩm Hình 1.11: Hệ thống đẩy dùng khí nén kết hợp tháo Hình 1.12: Thổi khí hai khn Để bớt rườm rà thiết kế thêm tháo bố trí hai dòng khí qua hai van khí hai khn để lấy sản phẩm Hình 1.13: Hai kiểu van khí thường dùng 1.5 Điều khiển hệ thống đẩy 1.5.1 Gia tốc thêm cho chốt đẩy Dùng cấu bánh để gia tốc thêm cho chốt đẩy Hệ thống đẩy có gia tốc giúp cho sản phẩm rời khuôn nhanh Hình 1.14: Hệ thống đẩy có gia tốc thêm cho chốt đẩy 10 1.5.2 Gia tốc thêm cho đẩy (đẩy kép có gia tốc) Tương tự hệ thống đẩy có gia tốc cho chốt đẩy khác chỗ hệ thống điều khiển đẩy phía Hình 1.15: Hệ thống đẩy có gia tốc thêm cho đẩy 1.5.3 Tấm đẩy có đòn bẩy Hệ thống đẩy hệ thống lắp thêm đòn bẩy để tăng chiều cao đẩy phía giúp sản phẩm rơi khỏi khn cách dễ dàng Hình 1.16: Tấm đẩy có đòn bẩy 1.5.4 Đẩy kép Ứng dụng cho sản phẩm phức tạp, cần phải đẩy dùng hệ thống đẩy kép 11 Hình 1.17: Hệ thống đẩy kép 1.6 Một số điểm cần lưu ý thiết kế hệ thống đẩy - Luôn lắp nửa khuôn di động, trừ số trường hợp đặt biệt hệ thống đẩy lắp nửa khn cố định - Bố trí chốt đẩy hay lưỡi đẩy góc, cạnh gân sản phẩm - Hành trình đẩy chiều sâu lớn sản phẩm theo hướng mở khn cộng thêm 5÷10 mm - Các đỉnh chốt đẩy nên nằm ngang so với mặt phân khuôn để đảm bảo không để lại vết bề mặt sản phẩm - Đặt chốt đẩy vị trí khơng u cầu tính thẩm mỹ - Lực đẩy quan trọng thiết kế khuôn, làm cho sản phẩm rơi mà không ảnh hưởng đến sản phẩm khuôn 12 1.7 Ví dụ tính tốn hệ thống đẩy 1.7.1 Khoảng đẩy - Khoảng đẩy phải lớn ÷ 10 mm so với chiều cao sản phẩm lấy từ khuôn sau theo hướng tách khuôn Không nên làm khoảng đẩy dài, chốt đẩy nhỏ khoảng đẩy dài làm yếu hệ thống đẩy - Sau sản phẩm lấy ra, hệ thống đẩy phải trở vị trí ban đầu, tránh chốt đẩy làm hỏng lòng khn Vì cần chốt hồi (ty hồi) Chốt hồi chốt đẩy nằm đẩy, đẩy chịu áp lực lớn nên đẩy phải có bề dài thích hợp: - Kích thước chốt đẩy phụ thuộc vào kích thước sản phẩm, đường kính phải lớn mm, trừ điều cần thiết cho sản phẩm - Thiết kế hệ thống đẩy cho không làm yếu khn - Những sản phẩm có hành trình đẩy dài có chốt đẩy nhỏ, nên có chốt dẫn hướng hệ thống đẩy 1.7.2 Chốt đẩy - Sản phẩm có vách xung quanh cao, có gân sâu, phần dính chặt khn (phần core), phải bố trí ty đẩy gần vị trí để đẩy sản phẩm khỏi khn dễ dàng Vị trí ty đẩy xa phần gân lực tác dụng lên yếu, có nguy làm thủng bề mặt nhựa vị trí chốt đẩy trước đẩy sản phẩm khỏi khuôn (với sản phẩm có độ dày mỏng) - Phần đỉnh chốt đẩy lý thuyết nằm ngang với lòng khn, thực tế, 0,05 ÷ 0,1 mm Tốt đặt thấp khoảng 0,02 ÷ 0,04 mm - Để linh hoạt, thiết kế khuôn thường gắn kẹp sau vít, đệm cao su vừa giảm chấn động lò xo chốt hồi đẩy hệ thống đẩy vừa điều chỉnh 13 khoảng cách ty đẩy so với lòng khn cách vặn vít lên hay xuống để thay đổi độ cao 1.7.3 Tính lực đẩy Tính lực đẩy cho chi tiết hình: Hình 1.18: Chi tiết cần tính lực đẩy - Cơng thức tính lực đẩy: Trong đó: 14 - Cơng thức tính độ biến dạng dẻo µ s sản phẩm: - Ứng xuất mặt cắt ngang sản phẩm: Cần kiểm tra so sánh ứng suất ty đẩy gây với ứng suất bền vật liệu làm sản phẩm, để xem lực đẩy có làm hư sản phẩm hay khơng, có, phải tăng đường kính ty đẩy tăng số lượng ty đẩy Hình 1.19: Sơ đồ phân bố lực - Sau tính tốn số ty lói cần thiết u cầu bố trí ty lói là: + Đặt thấp lòng khn 0,02 ÷ 0,1 mm + Bố trí ty lói tốt cạnh gân sản phẩm 15 + Để linh hoạt gắn kẹp sau vít vòng đệm để giảm chấn động lò xo đẩy hệ thống đẩy theo chốt hồi + Đường kính chốt thường ÷ 25mm chiều dài thường nằm khoảng 150 ÷ 500mm - Thiết kế lỗ dẫn cho ty đẩy: Hình 1.20: Dung sai chốt rãnh dẫn - Trong số trường hợp hệ thống đẩy có tác dụng rãnh khí để dễ dàng chuyển động chốt đẩy lỗ dẫn thường có dung sai lắp lỏng lớn - Trong nhiều trường hợp, ty lói q dài chịu tác dụng lực dễ bị bẻ cong Khơng tốt cho khn chốt nhanh bị mòn yếu 16 Hình 1.21: Sự phá hỏng chốt đẩy 1.7.4 Tính tốn lò xo - Kích thước lò xo xác định tiêu chuẩn có sẵn - Tổng chiều dài nén lò xo không vượt 35% tổng chiều dài tự lò xo - Bằng cách tính tốn tải trọng hệ thống đẩy, để chọn lò xo có độ cứng phù hợp Nếu q cứng khó lắp ráp, q mềm khơng đủ lực đàn hồi - Để tránh trường hợp bị kẹt lò xo thường lắp cố định với đỡ, bao lấy chốt hồi hạn chế ma sát với chốt 1.7.5 Tính tốn ống đẩy lói Cơng thức tính lực đẩy cho hệ thống ống lói lói: 17 Hình 1.22: Sản phẩm đẩy đẩy 1.7.6 Tính tốn bạc chốt hồi - Có loại chốt hồi: + Hồi khuôn tự động: sau đẩy sản phẩm khỏi khn lực đàn hồi lò xo hệ thống trở trạng thái ban đầu chuẩn bị cho chu kì ép + Hồi khuôn cưỡng bức: sau đẩy sản phẩm khỏi khuôn, hệ thống chốt hồi tỳ vào mặt khuôn đưa hệ thống đẩy vị trí ban đầu - Khi thiết kế cần phải bố trí vị trí chốt hồi đối xứng 18 1.8 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa, Phạm Sơn Minh, nhà xuất đại học quốc gia, năm 2014 Google.com Youtube.com 19 ... HỆ THỐNG LẤY SẢN PHẨM 1.1 Các cách lấy sản phẩm khỏi khuôn Người công nhân lấy sản phẩm, kiểm tra sản phẩm cắt keo (nếu có) sau chu kỳ ép phun Thường áp dụng cho sản phẩm lớn, khó bố trí hệ thống. .. kỹ chất lượng sản phẩm ép Dùng hệ thống tay robot, áp dụng tự động hóa cao chi phí ban đầu cao Dùng hệ thống đẩy lấy sản phẩm, cách hay dùng 1.2 Khái niệm hệ thống đẩy Sau sản phẩm khuôn làm... cục sản phẩm ngắn (tấm lói – lói bửng), tác động lên sản phẩm khơng đồng phẳng (ống lói), hay với sản phẩm có bề sâu (khí nén) Có khoảng đẩy lực đẩy phù hợp để đẩy sản phẩm Có thể lấy sản phẩm