Thiết kế Khuôn Ép Nhựa Cho Chi Tiết Vỏ Mỏ Hàn Bằng Phương Pháp Phun

Tính chất, đặc điểm, ứng dụng của chất dẻo

+ Pha vô định hình: Có sự sắp xếp gần như ổn định về kích cỡ của các phần tử, song tổ chức của chúng thiếu chặt chẽ, không phát triển dài (có nhiều khoảng trống). + Pha khí: các phần tử có trật tự hỗn độn, sự sắp xếp không ổn định. b) Các tính chất của chất dẻo. Nếu khi sử dụng ngoài trời thì cần chú ý đến sự lão hoá vì dưới tác dụng đồng thời của độ ẩm không khí, ánh sáng, nhiệt độ, ô xy và các tia năng lượng làm giảm tuổi thọ của sản phẩm chất dẻo.

Cơ sở thiết kế khuôn 1. Khái niệm về khuôn

Hệ thống chốt hồi về Có hai kiểu chốt hồi về

Lúc đầu lớp nhựa đông đặc lại rất mỏng vì thế nhiệt mất đi rất nhanh, sau một thời gian lớp nhựa đông đặc đạt được một độ dày nhất định thì nhiệt thu được từ nhựa và ma sát do dòng chảy cân bằng với lượng nhiệt mất đi, như vậy đó đạt được trạng thái cân bằng nhiệt. Đường kính kênh nhựa chính Dr (mm). Chiều dài kênh nhựa phụ l Đường kính kênh nhựa phụ dr. Vậy diện tích tiết diện kênh nhựa và miệng phun được xác định dựa vào yêu cầu của sản phẩm và kinh nghiệm thiết kế của người thiết kế. Miệng phun có tiết diện nhỏ thì khó cắt bỏ dễ và vết cắt để lại trên sản phẩm nhỏ do đó sản phẩm sẽ có hình dáng đẹp. Nhưng như thế dòng nhựa chảy vào khuôn sẽ khó khăn hơn, tiết diện thường được chọn ở mức nhỏ nhất có thể, sau đó dựa vào sản phẩm ở nguyên công ép thử để quyết định sửa lại vị trí hoặc mở rộng miệng phun nếu sản phẩm ép thử có khuyết tật như: Hụt vật liệu, cong vênh, để lại đường hàn, co ngút do thiếu vật liệu, cú lừm co do khụng khớ thoỏt ra khỏi lũng khuụn. Có rất nhiều kênh nhựa được sử dụng trong thiết kế khuôn, trên các hình vẽ dưới đây trình bày các kiểu kênh nhựa thông dụng nhất:. Vật liệu thùa. Vật liệu thùa. Vật liệu thùa. Vật liệu thùa. Hình 1.14:Các kiểu kênh nhựa thông dụng. Kênh nhựa hình tròn là loại ưa chuộng nhất vì tiết diện ngang hình tròn sẽ cho phép một lượng vật liệu tối đa chảy qua mà không bị mất nhiều nhiệt. 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 cũng có lợi nhưng sẽ phải sử dụng nhiều vật liệu hơn, so với kênh nhựa hình tròn thì kênh nhựa hình thang dễ gia công hơn vì nó chỉ có ở một bên của mặt phân khuôn. Loại này đặc biệt có lợi khi kênh phải đi qua một mặt trượt. Loại kênh nhựa hình thang có góc nhọn không tốt bằng vì nó tốn nhiều vật liệu hơn. Loại kênh nhựa hình chữ nhật không nên dùng vì có thể có nhiều sự cố. Kênh nhựa hình bán nguyệt và hình cung là loại tồi nhất và không được sử dụng nữa. Tóm lại: tiết diện ngang của loại kênh tốt phải là hình tròn hoặc hình thang. Kích thước tiết diện ngang của kênh phụ thuộc vào độ dày thành, khối lượng của sản phẩm cũng như loại nhựa sử dụng. Trong thực tế, sau khi thử nghiệm khuôn, số miệng phun của những lòng khuôn chưa được điền đầy phải tăng kích thước lên, sau đó việc phun tiếp theo được thực hiện nhiều hơn, miệng phun cần mở rộng nếu cần thiết, cho tới khi sản phẩm được điền đầy ở tất cả các lòng khuôn. Biện pháp tốt nhất là độ dài của các kênh nhựa của tất cả sản phẩm bằng nhau. c) Miệng phun (cổng nhựa).

Hệ thống làm nguội khuôn

Lừi mặt bờn cần phải cú lừi dẫn hướng phự hợp với chuyển động của nú. Để tác động lên mặt bên ta dựng nhiều phương pháp: Hệ thống chốt xiên, cam chân chó, bằng đường cam, bằng lò xo, tác động thuỷ lực, tác động góc. + Hệ thống chốt cam xiên: Là một hệ thống phổ biến nhất để tác động lên lừi mặt bờn. Đú là hệ thống để kộo lừi mặt bờn khoảng 0 – 20 mm phụ thuộc vào độ cao của lừi mặt bờn. Chốt cam xiờn cú tỏc dụng đẩy lừi mặt bờn vào khi khuụn đúng và khi khuụn mở thỡ chốt cam xiờn được kộo ra và lừi mặt bờn được mở ra. + Cam chân chó: Hệ thống này như hệ thống chốt xiên, ưu điểm của nó là thiết kế các rãnh theo bất kì hình dạng nào, làm nguội dễ hơn chốt xiên. + Tác động lò xo: Đây là hệ thống thông dụng, nó được dùng trong trường hợp vết cắt sau trên sản phẩm nhỏ. + Tác động thuỷ lực: Thông dụng với khoảng vận hành dài. Hệ thống này đặt và tăng thời gian chu kỳ. Tuy nhiên lực mở cùng chiều làm giảm lực căng cho bộ dẫn hướng. - Kiểm tra để đảm bảo rằng dùng các đường làm mát giữa các thành khuôn sẽ không làm yếu khuôn. Để điều khiển nhiệt độ khuôn và thời gian làm nguội ngắn, cần phải biết đặt hệ thống làm nguội chỗ nào và hệ thống làm nguội nào. Điều này rất quan trọng vì thực tế là thời gian làm nguội chiếm 50 – 60% toàn bộ thời gian của chu kỳ phun khuôn. Do đó quá trình làm nguội có hiệu quả rất quan trọng để giảm thời gian của cả chu kỳ. Phải điều khiển nhiệt độ khuôn để có dòng nhựa êm chảy vào khuôn. Để tránh làm nguội quá nhanh, về lý thuyết tốt nhất là giữ nhiệt độ khuôn cao ở cuối dòng chảy. Để điều khiển tốt nhiệt độ trong khuôn cần chú ý những điểm sau:. - Những kênh làm nguội phải đặt càng gần bề mặt khuôn càng tốt, nhưng chú ý đến độ bền cơ học của vật liệu khuôn. - Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau, cũng cần phải chú ý đến độ bền cơ học của khuôn. - Đường kính của kênh làm nguội phải lớn hơn 8 mm và giữ nguyên như vậy để tránh tốc độ chảy của chất lỏng đang làm nguội khác nhau do đường kính của kênh làm nguội khác nhau. - Nên chia hệ thống làm nguội ra làm nhiều vùng làm nguội để tránh kênh làm nguội quá dài dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn, ở ngoài cùng nhiệt độ sẽ là quá cao để làm lạnh có hiệu quả. - Đặc biệt chú ý đến việc làm nguội những phần dày của sản phẩm. - Tính dẫn nhiệt của vật liệu làm khuôn cũng rất quan trọng a) Vị trí của bộ phận làm nguội. Vị trí này phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm và sự khác nhau về độ dày thành. Bộ phận làm nguội nên đặt ở chỗ mà nhiệt khó truyền từ nhựa nóng qua thân khuôn. Việc làm nguội phải như nhau trên toàn bộ sản phẩm. Đối với khuôn trước việc làm nguội đủ và đồng đều dễ dàng hơn, tuy nhiên khuôn sau có hạn chế do hệ thống đẩy. Để làm nguội tốt cần chỳ ý đến lừi. Bị nhựa bao phủ, nhiệt độ lừi tăng nhanh và cản trở thời gian chu kỳ. b) Làm nguội tấm khuôn. Làm nguội tấm khuôn là một trong những hệ thống thông thường nhất chủ yếu được dùng cho các sản phẩm nhỏ. Trong nhiều trường hợp các kênh làm nguội được khoan trên máy khoan thông thường, nhưng với kênh làm nguội quá dài thường không thẳng. Các kênh làm nguội được thiết kế cách nhau ít nhất 3 mm. Với những kênh dài hơn 150 mm thì khoảng cách giữa các kênh là 5 mm. Lừi thường bị bao phủ bởi lớp nhựa núng và việc truyền nhiệt tới phần khỏc của khuụn là cả một vấn đề. Để làm được điều này, cỏch đơn giản nhất là làm lừi bằng vật liệu có độ dẫn nhiệt cao như đồng hoặc berilium, nhược điểm là độ bền thấp. Một phương phỏp tốt hơn là đặt cỏc kờnh làm nguội trong lừi. Ưu điểm của phương pháp này là nhiệt độ có thể điều khiển bằng sự tăng giảm nhiệt độ của dòng chất lỏng đang làm nguội chảy qua các kênh. Không khí Thanh bọc. đồng Nuớc Nuớc. Hình 1.20:Hệ thống làm nguội lùi d) Làm nguội chốt. Hệ thống làm nguội chốt có thể làm các kênh làm nguội đặt gần chốt, làm nguội trực tiếp lên chốt hoặc có thể làm chốt đồng hoặc thêm đồng vào chốt để tăng cường cho quá trình truyền nhiệt (chốt đồng có thể thay thế bằng hệ thống dẫn nhiệt). e) Làm nguội lòng khuôn. Lòng khuôn có thể được làm nguội tốt vì có sự dẫn nhiệt tốt đến các phần khác của khuôn. Hệ thống làm nguội có thể được khoan xung quanh lòng khuôn. f) Kiểm tra sự làm nguội. Để kiểm tra nhiệt độ khuôn ta cần kiểm tra lượng chất lỏng làm nguội qua hệ thống làm nguội. Có những hệ thống làm nguội mà ta có thể tăng hoặc giảm chất lượng chất lỏng, nhưng hệ thống này phải được nối với những khuôn có bộ phận kiểm tra. g) Nối bộ phận làm nguội vào khuôn.

Máy ép phun

Cấu tạo máy ép phun

Nhiệm vụ của lực đóng mở khuôn là giữ được khuôn khít kín chống được áp lực tạo ra trong khoang khuôn : Nếu áp lực trong khuôn lớn hơn lực đóng, giữ khuôn thì khuôn sẽ bị tách ra làm vật liệu chất dẻo nóng chảy tràn ra làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Để có phần tử mang nhiệt là dầu, dùng dây điện trở để nung nóng dầu ở một thùng chứa, sau đó dùng bơm chuyển dầu nóng vào trong hệ kênh nung nóng của xi lanh đúc, khi dùng dầu nung nóng bằng điện trở và nhiệt độ dao động cũng bé hơn.

THIẾT KẾ KHUÔN CHO CHI TIẾT VỎ MỎ HÀN

• Thiết kế khuôn tổng thể
• Thiết kế kết cấu khuôn cho sản phẩm
• Lắp ráp các chi tiết vào khuôn

Ở đây ta thiết kế một khuôn dập đồng thời hai chi tiết.Do vậy phải thiết kế hai miếng ghộp lũng khuụn, hai miếng ghộp lừi khuụn trờn cựng một tấm khuụn. Để lắp bạc cuống phun ta chọn biểu tượng trên thanh công cụ MoldLocating để lấy ra bạc cuống phun trong thư viện chuẩn Dme theo đường dẫn sau: Dme.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG KHUÔN

Tấm ghộp lừi khuụn

Ta gia công theo trình tự các nguyên công như trên.Các dao chọn cùng loại.

Gia công tấm khuôn trên

Bước 8: Khoan 8 lỗ bắt bu lông cố định miếng ghép lòng khuôn với tấm khuôn trên dao ∅10.