Nghiên cứu thiết kế khuôn đúc phun

THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC PHUN SẢN PHẨM NHỰA ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT CAD/CAM

Ngoài ra khi thiết kế sản phẩm nhựa 3D, ta có thể dễ dàng xây dựng mô hỡnh tấm lũng khuụn – lừi khuụn rồi mụ phỏng dũng chảy nhựa lựa họn vị trớ rút, tối ưu hoá dòng chảy hiệu chỉnh thiết kế khuôn hợp lý và có thể cho chạy trên các phần mềm CAD/CAM tích hợp để mô phỏng gia công và chuyển mã NC cho máy CNC để gia công hoàn chỉnh khuôn. Cánh quạt là sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và gia đình, nó thực hiện chuyển động quay để tạo gió làm mát môi trường xung quanh.Nên sau khi gia công khuôn cần hoàn thiện khuôn bằng phương pháp mài bóng và cạo nguội để đạt độ bóng bề mặt cao có thể đánh Giáp từ số nhỏ đến số lớn (Giáp 800, 900. Mục đích của việc sử dụng bạc dẫn hướng là dùng để lắp ghép với chốt dẫn hướng khi đóng khuôn, nó giúp cho 2 nửa khuôn lắp ghép được chính xác với nhau, ngoài ra nó còn cho phép giảm được chi phi khi bạc bị mòn và cần phải thay thế.

Do cánh quạt nhựa Senko có kết cấu với các cánh quạt đều nằm các mặt phẳng khác nhau nên ta chọn đường phân khuôn chữ Z (là giao khuôn trên và khuôn dưới). Theo yêu cầu thiết kế cánh quạt nhựa Senko có kích thước đường kính là 400mm nên sử dụng kích thước miếng ghép lòng khuôn là 500 x 450 x 108mm. Trong Moldworks khi xác định hệ tham chiếu khuôn ta nên lựa chọn vị trí mặt phằng gần nhất với mặt phân khuôn để sau khi phần mềm tựng động thiết lập khuôn mẫu chúng ta dễ dàng tháo khuôn và hiệu chỉnh kích thước.

Bổ sung các chi tiết tiêu chuẩn từ Catalogs như các bulon bắt chặt miếng ghép lũng khuụn vào tấm 2 và miếng ghộp lừi khuụn vào tấm 3, cỏc bulon bắt chặt vũng định vị khuôn, chốt đẩy sản phẩm. Đặt khoảng cách an toàn giữa các chi tiết là 6mm Moldworks sẽ hiển thị vị trí các chi tiết có khoảng cách không cho phép để hiệu chỉnh lại vị trí chi tiết (như hình vẽ dưới). Một trong những tính năng hữu dụng và tuyệt vời nhất của Moldworks là khả năng: Tạo khuộn, hiệu chỉnh chi tiết trên mô hình 3D trực quan và chuyển nhanh chóng sang bản vẽ kỹ thuật phục vụ công tác gia công.

Nhờ có phần mềm giải bài toán dòng chảy của chất dẻo trong khuôn có thể xác định được quá trình điền đầy lòng khuôn từ khi đúc phun vào lòng khuôn, quan sát dòng chảy với điều kiện dòng chảy phải chảy đều đến các bộ phận của khuôn, điền đầy chỗ xa nhất, nơi có túi thoát khí và chứa nhựa thừa, trong thời gian ngắn để bảo đảm điều kiện polyme hóa đồng đều. -Trong điều kiện thiết kế chưa chuẩn xác, sự điền đầy không đáp ứng yêu cầu, cần chỉnh sửa lại kích thước kênh dẫn, để điều hòa tốc độ dòng đến các vùng khác nhau. -Cuối cùng, nhờ bài toán dòng chảy, mô phỏng được quá trình chảy trong khuôn và nhiệt độ của chất dẻo, nên tối ưu được các thông số công nghệ về nhiệt độ, áp suất phun, kích thước kênh dẫn, xác định chu trình hoạt động của máy, từ đó điều chỉnh lại thiết kế.

Do cánh quạt là chi tiết có kết cấu mỏng, diện tích bề mặt lớn nên ta tiến hành kiểm tra các thông số là quá trình điền đầy, quá trình nguội, biến dạng cong vênh (Gate Location, Fill, Cool, Flow + Warp, Cool + Warp) Trước mắt chúng ta chọn kiểm tra quá trình điền đầy Flow. - Sử dụng chức năng tìm vị trí điểm phun tốt nhất của phần mềm Moldworks ta sẽ hạn chế được số lần thử nghiệm đặt điểm phun, cho kết quả nhanh chóng chính xác. -Biến dạng cong vênh ít hơn 2,32mm so với 2,94mm trong phương án 1 điều này rất quan trong trong thiết kế sản phẩn cánh quạt nhựa, bởi nều lượng cong vênh cao sẽ không cần bằng động, gây lệch trục quạt giảm tuổi thọ quạt và làm lệch hướng gió.

Từ việc so sánh các kết quả trên phần mềm mô phỏng Moldflow và so sánh ưu nhược điểm của hai phương án thì thiết kế khuôn đúc phun sản phẩm cánh quạt nhựa nên chọn phương án phun 2 miệng phun đối xứng khi cần yêu cầu sản xuất cánh quạt với sản lượng lớn, yêu cầu về độ bền và độ chính xác cao. Một bộ khuôn hoàn thiện gồm nhiều chi tiết chính như phễu rót, vòng định vị, tấm kẹp trên, tấm tách chốt hỗi trợ, bạc hỗi trợ, tấm cố định, đường làm mát, chốt dẫn hướng, tấm đẩy… Và dưới đây là bộ khuôn sau khi đã lắp ráp hoàn thiện.