Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Gia công lắp ráp khuôn cơ bản cung cấp các kiến thức cơ bản về Chế tạo khuôn; Thiết kế hình học sản phẩm nhựa; Vật liệu làm khuôn ép nhựa; Tham khảo một số loại thép chế tạo khuôn nhựa;...
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ GIÁO TRÌNH MODUL:GIA CƠNG LẮP RÁP KHN CƠ BẢN NGHỀ CHẾ TẠO KHN MẪU TRÌNH ĐỘ CDN-TCN Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐN… ngày…….tháng….năm ………… Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh BR - VT Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2015 TUYÊNBỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Hiện nay, nhu cầu giáo trình dạy nghề để phục vụ cho trường Trung học chuyện nghiệp Dạy nghề phạm vi toàn quốc ngày tăng, đặc biệt giáo trình đảm bảo tính khoa học, hệ thống, ổn định phù hợp với điều kiện thực tế công tác dạy nghề nước ta Trước nhu cầu Khoa Cơ Khí Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu biên soạn quốn giáo trình sở tập hợp chọn lọc từ giáo trình tiên tiến giảng dạy số trường có bề dày truyền thống thuộc ngành nghề khác để xuất Giáo trình “Gia công lắp ráp khuôn ” biên soạn với nội dung ngắn gọn, dễ hiểu nhằm cung cấp cho học sinh với kiến thức q trình làm khn Trong q trình biên soạn giáo trình có nhiều cố gắng không tránh hạn chế định Chúng tơi mong đóng góp ý kiến xây dựng bạn đọc nhà chuyên môn cho quốn giáo trình ngày hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 27tháng 08 năm 2015 Tham gia biên soạn Lê Tiến Thành- Chủ biên MỤC LỤC TRANG Chương CHẾ TẠO KHUÔN 1.1 Vật liệu làm khuôn ép nhựa 1.1.1 Những yếu tố ảnh hưởng đến việc chọn vật liệu làm khuôn 1.1.2 Vật liệu hệ thống dẫn hướng định vị 1.1.3 Vật liệu làm thân khuôn 1.1.4 Vật liệu cho miếng ghép khuôn cho khuôn âm khn dương .2 1.1.5 Đặc tính số loại thép dùng để làm khuôn ép phun 1.2 Tham khảo số loại thép chế tạo khuôn nhựa 1.2.1 Thép 1055 1.2.2 Thép 2311 (thép chế tạo khuôn xử lý nhiệt) 1.2.3 Thép 2083(thép không gỉ chế tạo khuôn) 1.2.4 Thép NAK 80(thép chế tạo khuôn xử lý nhiệt) 1.2.5 Thép SKD11 (thép gia công dập nguội) 1.2.6 Thép SKD61 (Thép chế tạo khuôn dập nóng) 1.2.7 Nhơm 1.3 Công nghệ chế tạo khuôn 10 1.3.1 Giới thiệu quy trình chế tạo khuôn 10 1.3.2 Quy trình thiết kế chế tạo khn ép phun 10 1.3.3 Giới thiệu công nghệ gia công 18 1.3.4 Gia công khuôn 19 1.4 Ứng dụng phần mềm hỗ trợ thiết kế chế tạo khuôn 28 1.4.1 Ứng dụng phần mềm Creo Parametric thiết kế chế tạo khuôn 30 1.4.2 Tách khuôn với Creo Parametric .30 1.4.3 Ứng dụng Creo Parametric gia công khuôn .36 1.5 Xử lý bề mặt lịng khn 43 1.5.1 Kỹ thuật đánh bóng khn 43 1.5.2 Quy trình lắp ráp khn 47 1.6 Thử khuôn 52 1.6.1 Trình tự bước .52 1.6.2 Các thông số gia công số vật liệu nhựa 52 1.6.3 Các bước lắp đặt khuôn 55 1.6.4 Thiết lập thông số ép .56 1.6.5 Ép thử - Kiểm tra sản phẩm .58 1.6.6 Hiệu chỉnh thông số ép 58 1.6.7 Sửa khuôn .58 Chương THIẾT KẾ HÌNH HỌC SẢN PHẨM NHỰA .63 2.1 Chu trình thiết kế sản phẩm nhựa 63 2.2 Yêu cầu hình học sản phẩm nhựa khn ép phun 63 2.2.1 Góc khn 63 2.2.2 Bề dày .66 2.2.3 Góc bo .69 2.2.4 Gân 71 2.2.5 Vấu lồi .75 2.2.6 Lỗ sản phẩm .80 2.2.7 Thiết kế sản phẩm có ren 81 2.2.8 Undercut 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO .87 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Chương CHẾ TẠO KHUÔN Mục tiêu chương 1: Nội dung công nghệ chế tạo khuôn Sau học xong chương này, người học có khả năng: 1) Chọn vật liệu cho chi tiết khuôn 2) Vận dụng công nghệ gia công cho việc chế tạo khuôn 3) Ứng dụng kỹ thuật đánh bóng khn 4) Ứng dụng phần mềm hỗ trợ thiết kế, chế tạo khn 5) Giải thích bước thử khn 1.1 VẬT LIỆU LÀM KHN ÉP NHỰA 1.1.1 Những yếu tố ảnh hưởng đến việc chọn vật liệu làm khn Q trình chọn vật liệu làm khn cần phải cân nhắc kỹ liên quan đến độ bền khuôn, chất lượng bề mặt liên quan đến công nghệ chế tạo khuôn như: khả gia công cắt gọt, mức độ bóng đạt được,… Do việc chọn vật liệu làm khuôn công việc quan trọng chọn phải phụ thuộc vào yếu tố sau: - Loại nhựa phun khn, có loại nhựa có hại cho thép làm khn - Độ bóng bề mặt, độ phức tạp, chức sản phẩm ép - Số lượng sản phẩm yêu cầu - Công nghệ dùng để gia công sản phẩm nhựa (phun, ép thổi, …) - Khả chống mài mịn chống ăn mịn hóa học - Biến dạng kích thước hình dạng nhiệt luyện - Các tính chất cơng nghệ như: cắt gọt, đánh bóng Tính hàn khả phục hồi chi tiết Giá tiền vật liệu STT Mác thép Giá thành (ví dụ tham khảo) C45 28.590 VND/KG C50 35.800 VND/KG CT3 22.270 VND/KG SKD11 125.730 VND/KG Bảng 1.1.1.1 Bảng giá ví dụ số vật liệu thép thường dùng - Khoa Cơ Khí Trang Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Thông thường yêu cầu đặc tính chung vật liệu làm khn nhựa phải có: - Độ cứng - Độ dẻo dai - Đồng chất, tinh khiết - Hàm lượng Crôm (chống mịn) Lựa chọn vật liệu khơng phải giá vật liệu chi phối mà tính gia cơng từ giảm bớt cơng sức thời gian gia công Tùy theo hệ thống, chức chi tiết mà vật liệu dùng để chế tạo chọn có đặc tính hợp lý 1.1.2 Vật liệu hệ thống dẫn hướng định vị Với hệ thống tính chống mài mịn độ cứng đặt lên hàng đầu Do vậy, vật liệu chọn phải có khả nhiệt luyện đạt độ cứng cao bên ngồi để chống mài mịn, đồng thời phải có tính dẻo bên nhằm tránh bị gãy trình làm việc Vật liệu trục thường dùng là: - Thép SCM-415 - Bạc SUJ2, ví dụ: Guide Bushings: 60 - 62 HRC, Leader Bushings: 58 HRC, Taper Pin Sets: 58 - 62 HRC Các chốt hồi phải làm việc liên tục chịu lực dọc trục trình làm việc đặc tính ưu tiên vật liệu độ cứng chống mài mòn, độ dẻo bên lõi để tránh gãy trình làm việc (tỷ lệ chiều dài/đường kính chốt thường lớn) Vật liệu chốt thường thép SKD 61 1.1.3 Vật liệu làm thân khuôn Đây phần khuôn dùng lắp phần khác khuôn, mà độ cứng quan nhiều Có thể mua thân khn tiêu chuẩn có chọn vật liệu Vật liệu thân khuôn thường thép Cacbon loại trung bình như: AISI 1055, DIN CM55, JIC S55S 1.1.4 Vật liệu cho miếng ghép khuôn cho khuôn âm vàkhuôn dương Thông thường miếng ghép khn âm dương phải có độ cứng, độ bóng cao, độ biến dạng nhiệt luyện nhỏ Các phần tiếp xúc trực tiếp với nhựa chịu áp xuất lớn; vậy, mà miếng ghép phải có độ cứng vững cao Theo yêu cầu khách hàng để đa dạng sản phẩm vừa ép sản phẩm đen đục, vừa ép sản phẩm trắng trong, phải ý đến khả đạt độ bóng gương bề mặt phần âm khn (độ nhám bề mặt sau đánh bóng thấp 0,05Ra) Muốn đạt độ bóng gương không gỉ, thông thường chọn vật liệu quan nhiều đến hàm lượng Crơm Khoa Cơ Khí Trang Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Loại vật liệu thông dụng dùng cho phần là: - 35CrMo2: tốt cho gia công, khơng tốt cho đánh bóng chạm trổ - 40CrMnMo7: vật liệu khó gia cơng dễ cho đánh bóng chạm trổ - 40NiCrMoV4: loại thông dụng để làm miếng ghép tơi cứng hồn tồn - 40Cr13: loại chịu đánh bóng ăn mịn tốt, nhiệt luyện đạt độ cứng cao Bảng so sánh ký hiệu vật liệu: VẠN NĂNG CHÂU ÂU ĐỨC, ÁO, DIN AISI HÀ LAN (MỸ) 40NiCrMoV4 40NiCrMoV1 X45NiCrMo4 1.2767 dạng H1 40Cr13 dạng X41Cr13 X42Cr13 1.2083 AISI 29 420 AISI 35CrMo2 35CrMo8 40CrMnMo8.6 1.2312 P20 + dạng H3 S 40CrMnMo7 1.2311 AISI P20 Bảng 1.1.4.1 Ký hiệu vật liệu 1.1.5 Đặc tính số loại thép dùng để làm khuôn ép phun Để chọn loại thép phù hợp dùng làm khuôn ép phun, cần lưu ý đến đặc tính loại nhựa dùng làm sản phẩm, dùng loại thép phù hợp để tránh ăn mịn, để có nhiệt độ phù hợp, tạo độ bóng, độ xác cần thiết cho sản phẩm Ký hiệu vật liệu phù hợp cho khuôn Yêu cầu đặc tính Các vật liệu dẻo cho sản phẩm Sản phẩm Hitachi Daido vật liệu Metals, Steel khn (ví dụ) Uddehol làm khn Ltd Co., m K.K Ltd Các Sản phẩm PA 1) Vỉ nướng 1) Có khả HPM2 PX5 HOLDA lị vi sóng chất thơng thường X gia PP HPM7 NAK55 dẻo công PS 2) Máy văn HPM1 DH2F IMPAX phịng thơng 2) Chịu (Nylon) FDAC PD613 RIGOR thườn ABS3) Máy hút bụi mài mịn HPM31 Khoa Cơ Khí Trang Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu g 4) Bánh 1) Panels 2) Các chi tiết Sợi thủy tinh / chất nhựa có khả tăng độ cứng GV: Lê Tiến Thành Sản phẩm có khắc nhãn ABS bên bề mặt 3) Vỏ 1) Vỏ đài PMM cassette Sản phẩm A suốt (Acrylic 2) Vỏ hộp đựng ) PS hóa mỹ phẩm PC1) Chi tiết điện PA tử Nhựa nhiệt dẻo (Nylon 2) Vỏ máy ảnh (Thermoplasti ) 3) Bàn phím c) ABS AS4) Đài cassettes Nhựa phản 1) Phenol ứng 2) nhiệt Epoxy 3) (Thermosettin PE 4) g) PVC Bánh Cầu chì Các loại IC Transistors 1)Điện thoại Vinyl 2)Ống nước chloride 3)Hộp đựng PMM 1) Ống kính Sản phẩm khn A quang học u cầu có độ bóng (Acrylic cực cao ) PC2) Đĩa quang Nam châm nhựa Khoa Cơ Khí Chất 1) dẻo có 2) thành Nam châm phần từ tính Có khả gia cơng nhãn CENA1 NAK80 IMPAX Có khả đánh HPM38 SSTAVAX STAR bóng CENA1 IMPAX NAK80 HPM1 FDAC HPM31 (Phải xử Có khả chịu lý bề mặt) mài mịn HPM31 cao DAC HAP10 HAP40 HAP72 Có khả chống ăn mịn 1) Có khả đánh bóng 2) Chống bụi PSL NAK55 DH2F PD613 (Phải xử lý bề mặt) PD613 DHA1 DEX20 DEX40 DEX80 IMPAX RIGOR ELMAX (Phải xử lý bề mặt) RIGOR ORVAR ASP-23 ASP-30 ASP-60 NAK10 STAVAX HPM38 SS STAR STAVAX HPM38 MASIC YAG Phi từ tính Có độ HPM75 cứng cao — — Trang Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành 1.2 Tham khảo số loại thép chế tạo khuôn nhựa Để chế tạo khuôn có giá rẻ thường sử dụng thép CT3 C45 Bộ khn có giá trung bình thường chọn thép 1055 (C50, C55), khuôn chất lượng cao dùng thép 2083, STAVAX, SKD 1.2.1 Thép 1055 Thành phần(%) Tiêu chuẩn C(0,55) Si(0,2) Mn(0,9) S(0,04) A ISI 1055, JIS S55C, DIN CM5 Độ cứng Khoảng 210 – 235 HB Độ bền kéo 700 N/mm2 Bảng 1.2.1.1 Thông số thép 1055 a) Đặc điểm thép 1055 1055 loại thép dễ dàng gia cơng với đặc tính sau: Cấu trúc hạt mịn, độ bền học tốt, có khả chống mài mịn gia cơng tiện, phay tốt b) Ứng dụng thép 1055 Thép 1055 dùng làm vỏ khuôn nhựa, chi tiết máy, dụng cụ máy nông nghiệp chi tiết có kết cấu đơn giản Thép 1055 sau xử lý nhiệt (tơi, ram) đạt độ cứng 42 – 57 HRC 1.2.2 Thép 2311 (thép chế tạo khuôn xử lý nhiệt) Thành phần(% ) Tiêu chuẩn Độ cứng Độ bền kéo S(< 0,005 ) AISI P20, JIS HPM-22, 718 Werkstoff 2311, 40CrMnMo86 Đã ram đạt 28 – 34 HRC C(0,4 ) Si(0,3 ) Mn(1,5 ) Cr(1,9 ) Mo(0,2 ) 1140 N/mm2 Bảng 1.2.2.1 Thông số thép 2311 a) Đặc điểm thép 2311 2311 thép hợp kim Crom-Molybden ram chân khơng khử khí với đặc tính sau: Khả cắt gọt tốt, độ cứng đồng nhất, hàm lượng lưu huỳnh thấp, cấu trúc đồng tinh khiết Khả đánh bóng, EDM quang hố cao Khoa Cơ Khí Trang Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành b) Ứng dụng thép 2311 Thép 2311 ứng dụng để làm khuôn ép phun, khuôn thổi, khuôn định hình, khn ép nén Melamine, làm chi tiết máy, trục, khn đúc áp lực cho hợp kim thiếc, chì, kẽm Thép 2311 ram sẵn cung cấp nhiệt luyện thấm than để đạt độ cứng cao đến 51 HRC 1.2.3 Thép 2083(thép không gỉ chế tạo khuôn) Thành phần(% C(0,35 Si(0,5 Mn(0,45 Cr(13,0 ) ) ) ) ) Tiêu AISI 420, SF 420, HPMchuẩn 38,Stavax Độ Đã ram đạt 28 – 34 cứng HRC Bảng 1.2.3.1 Thông số thép 2083 S(< 0,005 ) a) Đặc điểm thép 2083 2083 thép hợp kim Crôm không gỉ ram sẵn với đặc tính sau: Khả chống gỉ cao, đánh bóng tốt, chống mài mịn cao, dễ gia công b) Ứng dụng - Khuôn ép nhựa có tính chất ăn mịn PVC, Acetates - Khn ép phun chịu mài mòn nhựa nhiệt rắn - Khn cho sản phẩm quang học mắt kính, camera, bình chứa thực phẩm - Khn thổi nhựa PVC, PET Có thể xử lý nhiệt (tơi, ram) thép 2083 để đạt độ cứng 56 HRC 1.2.4 Thép NAK 80(thép chế tạo khuôn xử lý nhiệt) Thành phần( C(0,1 Si(0,3 Mn(1, Ni(3,0 Mo(0, Cu(1,0 Al(1,0 %) 5) ) 5) ) 3) ) ) Tiêu chuẩn AISI P21 Bảng 1.2.4.1 Thông số thép NAK 80 Thép chế tạo khuôn xử lý nhiệt NAK 80 có độ cứng 40 HRC Khoa Cơ Khí Trang 10 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.4.1 Các loại gân thường gặp b) Các loại sản phẩm cần gân tăng bền Vỏ máy, phận bao bên ngồi cần mặt ngồi có độ bóng, chất lượng tốt với trọng lượng nhẹ c) Thiết kế gân Thiết kế gân cho bề dày sản phẩm mỏng tốt Nếu sản phẩm yêu cầu độ cứng vững cao khoảng cách gân thu ngắn lại Hình dáng hình học gân tăng bền: bề dày, độ cao, góc liên quan với nhau, bề dày gân lớn dẫn đến vết lõm chỗ đối diện với gân góc lớn làm cho đỉnh gân nhỏ gây khó khăn cho trình điền đầy Độ nghiêng gân bên khoảng 10, mặt khn mài bóng, độ nghiêng gân 0.5° Bề dày đáy gân lớn cho phép 0.8 lần độ dày sản phẩm nơi đặt gân Thông thường, bề dày đáy gân từ 0.5-0.8 lần bề dày sản phẩm nơi đặt gân Vị trí gân tăng bền, vấu lồi (bosses) gussets: gân tăng bền phải nằm thẳng hướng với hướng mở khuôn Các thông số tham khảo thiết kế gân: Khoa Cơ Khí Trang 72 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Gân tăng cứng cho phẳng chịu uốn: t = (0.5-0.8)T h ≤ 3T r = (0.25-0.5)T Φ = (0.5-1)° S ≥ 2T Gân tăng cứng cho vấu lồi Gân tăng cứng cho góc A= ( 0.50.7)T B ≥ 2T C ≥ 2T D ≥ 2T Hình 2.2.4.2 Thơng số thiết kế gân d) Một số điều cần ý - Khoa Cơ Khí Bề dày gân khơng nên vượt q nửa bề dày đặt gân chỗ vật liệu co rút khơng ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ dày chút Tuy nhiên, nên cân nhắc thiết kế điều dễ đưa đến vết lõm bề mặt đối diện đặt gân Trang 73 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.4.3 Vết lõm bề mặt đối diện gân - Bề dày gân tác động đến ưu tiên dòng chảy trình ép phun – nguyên nhân đưa đến khuyết tật đường hàn rỗ khí - Các gân nên thiết kế song song, khoảng cách gân nên lần bề dày → giúp giảm bớt hệ thống làm nguội rãnh khí khn - Các gân nên đặt dọc theo hướng để đạt độ cứng vững tốt Có thể đặt ngang việc khơng mang lại hiệu cao đặt dọc Hình 2.2.4.4 Các kiểu đặt gân - Ngoài việc thiết kế gân để tăng bền thay gân nếp gấp để tăng độ cứng vững tính thẩm mĩ Hình 2.2.4.5 Các kiểu nếp gấp Khoa Cơ Khí Trang 74 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu - GV: Lê Tiến Thành Khi thiết kế gân chéo giao chỗ chuyển tiếp nên điểm để đảm bảo độ cứng khả chống lại ứng suất cho sản phẩm Hình 2.2.4.6 Các kiểu gân chéo - Gân tăng cứng: dùng để tăng cứng cho góc, mặt bên, vấu lồi sản phẩm 2.2.5 Vấu lồi Vấu lồi sản phẩm thường dùng để bắt vít chốt kết hợp với lỗ q trình lắp ráp Khoa Cơ Khí Trang 75 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.5.1 Vấu lồi sản phẩm Bề dày vấu lồi nên nhỏ 0.7 lần bề dày đặt vấu, lớn tạo vết lõm sản phẩm mặt đối diện Vùng chuyển tiếp vấu lồi thành sản phẩm nên thiết kế bán kính bo để giảm ứng xuất cho vấu giúp cho dòng chảy vật liệu bớt hỗn loạn q trình điền đầy, bán kính bo nên chọn khoảng 0.25 lần bề dày thành sản phẩm Các góc nghiêng vấu tn thủ theo góc khn Ngồi ra, để tăng độ cứng vững đặt gân cho vấu lồi, khoảng cách hai vấu nên lớn hai lần bề dày sản phẩm, gần sản phẩm lâu nguội Hình 2.2.5.2 Sử dụng gân tăng cứng cho vấu lồi Khoa Cơ Khí Trang 76 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Các thông số củ a vấ u lồ i thiế t kế Để bề n nên đặ t vấ u lồ i cách xa thành ảs n phẩ m đặ t gân cho vấu a, d: xấu b, c, e: ố tt c a b d e Hình 2.2.5.3 Các thơng số thiết kế vấu lồi Các vấu lồi thường dùng để bắt vít hay chốt để lắp ráp chi tiết lại với Hình 2.2.5.4 Vấu lồi Bề dày vấu nên nhỏ 0.75% bề dày đặt vấu, lưu ý bề dày vấu lớn dễ xuất vết lõm bề mặt ứng suất tập trung tăng Bán kính ngồi chuyển tiếp nên 0.25% bề dày đặt vấu hay 0.4 mm để giảm ứng suất Một tăng chiều sâu vấu nên làm bán kính chuyển tiếp để giảm bớt chuyển động hỗn loạn vật liệu trình ép phun giữ ứng suất mức nhỏ Khoa Cơ Khí Trang 77 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.5.5 Thiết kế vấu hợp lý Tuy nhiên điều đưa đến hệ bề mặt đối diện dễ bị khuyết tật Hình 2.2.5.6 Vết lõm mặt đối diện Các góc ngồi mặt bên nên nhỏ 0.50 góc nhỏ nên 0.250 để đảm bảo thoát khuôn Để bền hơn, vấu lồi đặt cách xa thành sản phẩm nên thiết kế thêm gân tăng cứng Các vấu nên đặt cách thành mm để tiết kiệm vật liệu giảm thời gian chu kỳ Khoảng cách hai gân nên hai lần bề dày thành sản phẩm đặt gần q khó nguội Khoa Cơ Khí Trang 78 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Khơng nên Nên Hình 2.2.5.7 Thiết kế vấu kết hợp với gân tăng cứng hợp lý Hình 2.2.5.8 Các thơng số thiết kế gân tăng cứng Khoa Cơ Khí Trang 79 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Để sản phẩm không bị vết lõm chân vấu cần phải tạo vòng lõm chân vấu để tránh tập trung vật liệu Hình 2.2.5.9 Tạo vết lõm chân vấu 2.2.6 Lỗ sản phẩm Lỗ sản phẩm lỗ suốt lỗ không suốt a) Lỗ không suốt Chiều sâu lỗ khơng nên vượt q lần đường kính, lỗ có đường kính nhỏ mm (xấp xỉ 3/16 inch) chiều sâu lỗ nên nên hai lần đường kính, bề dày phần lỗ nên 0.2 lần đường kính lỗ để loại trừ khuyết tật cho mặt đối diện Hình 2.2.6.1 Các thơng số thiết kế lỗ không suốt Một thiết kế tốt bề dày thành lỗ đồng góc sắc cạnh nơi mà tập trung ứng xuất b) Lỗ suốt Khoảng cách hai lỗ lỗ với mép nên hai lần bề dày sản phẩm hai lần kích thước lớn đo theo chu vi lỗ Khoa Cơ Khí Trang 80 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.6.2 Các thơng số thiết kế lỗ suốt Khi khoảng lỗ nhỏ phức tạp ảnh hưởng tới trình đúc thay đổi thiết kế cho phù hợp Hình 2.2.6.3 Thay đổi thiết kế kết cấu lỗ cho phù hợp Nên thiết kế để hướng dòng chảy dọc xuống theo lỗ để tránh đường hàn Nếu đường hàn mức không chấp nhận khơng nên thiết kế lỗ mà khoan lỗ cho sản phẩm sau ép phun Bên thành lỗ nên bóng nhẵn để tăng khả điền đầy 2.2.7 Thiết kế sản phẩm có ren a) Biên dạng ren So với ren chi tiết kim loại gia cơng phương pháp cắt gọt có tính tiêu chuẩn cao ren chi tiết nhựa chế tạo phương pháp ép phun có phần thoải mái Biên dạng ren đơi thiết kế khơng theo tiêu chuẩn cả, ngồi việc phụ thuộc tính làm việc sản phẩm, u cầu khả gia cơng lịng khn, q trình điền đầy khn tháo sản phẩm sau phun cho tối ưu Ren Khoa Cơ Khí Ren ngồi Trang 81 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.7.1 Ren phi tiêu chuẩn Hình 2.2.7.2 Một số biên dạng ren thường dùng để thiết kế cho sản phẩm nhựa Ngồi ra, ren biên dạng trịn thường sử dụng chi tiết nhựa b) Các điều lưu ý thiết kế ren Bán kính chân ren đỉnh ren cần lớn để giảm ứng suất Đoạn hết ren nên tạo đoạn trơn để tránh tuồn ren dẫn đến hư ren trình sử dụng Hình 2.2.7.3 Tạo đoạn trơn cuối đường ren Khi thiết kế ren nên thiết kế hình sau để mối lắp ghép kín hơn: Khoa Cơ Khí Trang 82 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.7.4 Thiết kế ren Tuy nhiên, nên tránh thiết kế ren cơn, dùng vịng đệm cao su để mối ghép kín khít Khơng nên thiết kế ren có bước nhỏ mm (32 ren/inch) để tránh tuôn ren dễ chế tạo khuôn Khi thiết kế ren nhựa lắp với ren kim loại (thường thấy hệ thống ống nước) nên thiết kế ren cho sản phẩm nhựa ren cho kim loại để tránh ren kim loại làm hỏng ren nhựa Hình 2.2.7.5 Thiết kế ren ngồi cho chi tiết nhựa 2.2.8 Undercut Hình 2.2.8.1 Sản phẩm chứa Undercut Undercut chi tiết, kết cấu sản phẩm mà có hướng tháo khn khác với hướng tháo khn sản phẩm Vì vậy, Undercut làm tăng số lượng chi tiết cho Khoa Cơ Khí Trang 83 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành khuôn làm cho khuôn trở nên phức tạp hơn, làm tăng giá thành khn Undercut vấu lồi, móc, rãnh, lỗ, chi tiết Hình 2.2.8.2 Một vài kiểu Undercut thường gặp Undercut phần sản phẩm gây khó khăn tách khn, ví dụ lỗ ngang sản phẩm, hay nói cách khác, lỗ song song với mặt phân khuôn… Để tạo đựơc lỗ phải đặt lõi tách khuôn lấy sản phẩm phải rút lõi trước tách khn lấy sản phẩm Hình 2.2.8.3 Khn có Undercut sản phẩm (lỗ ngang) hướng tháo Undercut nằm phía ngồi phía sản phẩm Undercut ngồi Undercut Hình 6.2.8.4 Undercut sản phẩm Khoa Cơ Khí Trang 84 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành ■ Các lưu ý thiết kế Undercut: - Tránh thiết kế Undercut phức tạp - Bề dày Undercut không lớn 0.7 lần bề dày sản phẩm nơi đặt Undercut - Các cạnh khuôn chứa Undercut nên bo cung làm nghiêng để Undercut dễ thoát - Phần Undercut tháo cần đủ nóng để kéo giãn trở lại bình thường sau - Có thể thay đổi kết cấu chi tiết để dễ tháo sản phẩm hơn: Hình 2.2.8.5a Sản phẩm thiết kế ban đầu khơng thể tháo sản phẩm khỏi khn Hình 2.2.8.5b Sản phẩm sau thiết kế lại dễ dàng tháo sản phẩm khỏi khn Tuy nhiên, q trình thiết kế khuôn, nên tránh thiết kế undercut để khuôn bớt phức tạp tiết kiệm chi phí chế tạo ■ Ví dụ: Thiết kế chi tiết yêu cầu lỗ xuyên suốt Trong hình minh họa, hình 2.2.8.6 cho thấy chi tiết thiết kế lại để đạt chức giống cũ cách biến đổi lỗ thành ba đường bao đối diện nhau, đường bao tạo hình mặt đối diện khuôn công dụng telescoping shutoff (Telescoping shutoff: vùng kim loại trượt lên khuôn, thông thường tạo lỗ sản phẩm, phải tạo góc khn độ bề mặt liên quan sản phẩm) Khoa Cơ Khí Trang 85 Trường Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành Hình 2.2.8.6 Biến đổi lỗ thành ba đường bao đối diện Một ví dụ khác, cần Undercut để tạo cấu then cài thơng dụng Hình 2.2.8.7 cách thiết kế then cài bỏ Undercut cách sử dụng telescoping shutoff Hình 2.2.8.7 Bỏ Undercut cách sử dụng telescoping shutoff Đối với hình phía bên trái: khơng có góc bề mặt song song với khuôn trượt lên Đối với hình bên phải: có góc bề mặt bị bít khn cải thiện Cách đơn giản nhiều gia cơng sản phẩm sau ép Ví dụ hình 2.2.8.8, sản phẩm đúc khơng có lỗ, sau khoan để tạo lỗ Hình 2.2.8.8 Gia cơng sản phẩm sau ép Khoa Cơ Khí Trang 86 ... SKD61 (Thép chế tạo khn dập nóng) 1.2.7 Nhôm 1.3 Công nghệ chế tạo khuôn 10 1.3.1 Giới thiệu quy trình chế tạo khuôn 10 1.3.2 Quy trình thiết kế chế tạo khn... Cao Đẳng Nghề Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu GV: Lê Tiến Thành a) Công nghệ gia công truyền thống Trong năm qua, thực công nghệ gia công tiên tiến CNC chứng tỏ vượt bậc lĩnh vực gia cơng lịng khn nhựa... ứng dụng CAD/CAM-CNC gia công khuôn mẫu Ngày nay, gia công CNC trở nên phổ biến gần thiếu sở, xưởng sản xuất, chế tạo khn Các cơng việc mà máy CNC làm gia công khuôn là: - Gia cơng xác biên dạng