3.3.7.1 Hệ thống đẩy.
a. Đặc điểm chung.
- Chức năng: Đẩy được sản phẩm ra khỏi khuụn sau khi mở khuụn và đẩy được cả kờnh dẫn nhựa.
- Yờu cầu: Dễ dàng đẩy rời hẳn sản phẩm ra khỏi khuụn nhưng khụng làm ảnh hưởng đến chất lượng và bề mặt sản phẩm vỡ vậy phải chọn phương phỏp đẩy phự hợp với hỡnh dỏng của sản phẩm và vật liệu chế tạo sản phẩm. Phải chọn số lượng và vị trớ của chi tiết đẩy hợp lý mà khụng ảnh hưởng đến độ bền cơ học của khuụn.
- Nguyờn tắc thiết kế.
+ Lực bỏm của sản phẩm khi đẩy F bỏm thực chất là lực ma sỏt giữa sản phẩm với bề mặt của lừi khuụn hoặc phần khuụn mà sản phẩm bao quanh. Ma sỏt này xuất hiện do ứng suất dư sinh ra trong quỏ trỡnh làm nguội sản phẩm. Lực này phụ thuộc vào vật liệu chế tạo sản phẩm, diện tớch, chất lượng, độ nghiờng của bề mặt tiếp xỳc.
+ Lực đẩy sản phẩm phụ thuộc vào diện tớch tiếp xỳc giữa chi tiết đẩy với bề mặt sản phẩm, phụ thuộc vào độ dày của sản phẩm tại ch tiếp xỳc và vật liệu chế tạo ra sản phẩm. Để đẩy được sản phẩm thỡ lực đẩy phải lớn hơn lực bỏm (Fđẩy > Fbỏm).
+ Ngoài ra vị trớ đặt cỏc chi tiết đẩy phải thật gần với thành sản phẩm ở nơi cú lực bỏm lớn. Vị trớ của hệ thống đẩy đặt trờn khuụn chủ yếu được bố trớ ở nửa khuụn động. Cũng cú thể bố trớ ở nửa khuụn tĩnh, khi đú ta phải thiết kế tấm kẹp tạo ra lực dọc khi khuụn mở.
b. Hệ thống đẩy.
- Đẩy bằng chốt: Nếu bề mặt sản phẩm rộng, bố trớ nhiều chốt đẩy thỡ ta phải đặt thờm cỏc tấm đẩy hoặc trụ đỡ để trỏnh cho khuụn khỏi bị hỏng. Nếu chốt nhỏ mà hành trỡnh lớn thỡ để trỏnh cong chốt phải đặt cỏc trục dẫn hướng.
- Đẩy bằng lưỡi đẩy: Đối với cỏc sản phẩm thành mỏng bắt buộc phải đẩy vào thành thỡ chốt đẩy hỡnh trũn sẽ khụng đủ lực đẩy. Khi đú người ta phải đẩy bằng lưỡi đẩy. Lưỡi đẩy là một lỏ thộp mỏng, mặt cắt ngang là một hỡnh chữ nhật hẹp được tăng cứng ở phần tấm kẹp và được dẫn hướng nhờ chi tiết dẫn hướng phụ.
- Đẩy bằng ống đẩy: Với cỏc sản phẩm cú l , lực bỏm ở chốt tạo l thường rất lớn cần phải đẩy bằng ống đẩy bao quanh lấy chốt tạo l và đụi khi trờn đầu chốt đẩy người ta đặt thanh đẩy.
- Đẩy bằng thanh đẩy, vành đẩy: Thường ứng dụng cho sản phẩm lớn và lực bỏm khuụn lớn. Để trỏnh làm hỏng lừi khuụn thanh đẩy phải để cỏch thành lừi khuụn lớn hơn 0,5mm. Thanh đẩy và chốt đẩy được ghộp với nhau bằng vớt hoặc chốt ngang
3.3.7.2 Hệ thống chốt hồi
Cú 2 kiểu chốt hồi về :
- Hồi khuụn tự động: Sau khi đẩy sản phẩm ra khỏi khuụn, dưúi tỏc dụng đàn hồi của lũ xo lắp trờn cỏc chốt hội khuụn toàn bộ hệ thống đẩy sẽ chuyển động về vị trớ ban đầu chuẩn bị cho chu kỡ ộp tiếp theo .
- Hồi khuụn cưỡng bức: Sau khi đẩy sản phẩm ra khỏi lũng khuụn, thớt khuụn động sẽ chuyển động dần về phớa thớt tĩnh đưa toàn bộ hệ thống giàn đẩy về vị trớ ban đầu chuẩn bị cho chu trỡnh ộp tiếp theo.
3.3.7.3. Hệ thống cấp nhựa.
Hệ thống cấp nhựa bao gồm cuống phun, kờnh nhựa và cổng nhựa. Kờnh nhựa cú thể bao gồm kờnh nhựa chớnh và kờnh nhựa phụ hoặc chỉ cú kờnh nhựa chớnh tựy thuộc vào việc bố trớ cỏc lũng trong khuụn.
Hỡnh 3.16: ệ thống cấp nhựa
Mục đớch của cuống phun, kờnh nhựa, và cỏc hệ thống cổng phun nhựa là dẫn vật liệu chảy đều với nhiệt độ và ỏp suất tối thiểu giảm dần tới m i lũng khuụn. Điều này cú nghĩa là ỏp suất tại điểm cuối của m i cổng nhựa là bằng nhau, nú đỳng cho tất cả cỏc lũng khuụn, tổng lượng chảy cú thể khỏc ở m i lũng khuụn, nhưng
trong một nhỏnh được thiết kế chớnh xỏc, thỡ sự điền đầy vào lũng khuụn sẽ hoàn toàn khỏc nhau trong cựng một thời gian. Do đú bước đầu tiờn trong thiết kế lũng khuụn là bố trớ sắp đặt dũng chảy bằng nhau, m i dũng chảy tỉ lệ với m i lũng khuụn sao cho tất cả cỏc lũng khuụn được điền đẩy như nhau trong cựng một thời gian. Trong nhiều trường hợp phức tạp, khuụn cũng cõn bằng từng phần hoặc cõn bằng giả tạo.
a. Cuống phun
Cuống phun là ch nối giữa vũi phun và kờnh nhựa. Cú rất nhiều kiểu cuống phun, đơn giản nhất là kiểu cuống phun dành cho một tấm.
Vấn đề chớnh trong vựng cuống phun là điều tiết nhiệt độ khỏc giữa miệng phun và cuống phun. Miệng phun cần được giữ trờn nhiệt độ núng chảy và trờn nhiệt độ cuống phun, trong khuụn hệ thống kờnh dẫn nhựa lạnh thỡ cần phải được giữ nhiệt độ khuụn. Đối với khuụn hai tấm thỡ hệ thống cuống phun được sử dụng thụng dụng nhất là loại cú bạc cuống phun. Bạc cuống phun được tụi cứng để khụng bị vũi phun của mỏy lảm hỏng. Kớch thước của cuống phun này được tiờu chuẩn húa.
b. Kờnh nhựa
Kờnh nhựa là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun. Kờnh nhựa phải được thiết kế ngắn nhất sao cho cú thể nhanh chúng điền đầy lũng khuụn mà khụng mất nhiều ỏp lực. Kớch thước kờnh dẫn nhựa phải đủ nhỏ để giảm phế liệu và ỏp lực phun nhưng phải đủ lớn để cấp đủ lượng nhựa vào lũng khuụn.
Vị trớ dẫn nhựa vào lũng khuụn phải hợp lý nhằm đảm bảo vật liệu điền đầy khuụn dễ dàng, dấu được vết cắt rónh nhằm đảm bảo mỹ quan cho sản phẩm, trỏnh dẫn trực tiếp vào bề mặt làm việc của chi tiết gõy ảnh hưởng xấu đến khả năng làm việc sau này.
Tổng chiều dài kờnh dẫn càng ngắn càng tốt để giảm lực cản trờn đường đi và tăng khả năng điền đầy cho khuụn cũng như tiết kiệm nguyờn liệu.
Hệ thống kờnh nhựa được thiết kế cú dạng chữ X, H, Z, O, … tựy theo số lượng sản phẩm yờu cầu cho một lần phun. Dưới đõy là một số cỏch bố trớ lũng khuụn và hệ thống kờnh nhựa thụng dụng
Hỡnh 3.17. Kờnh dẫn nhựa cho bố trớ lũng khuụn d ng hỡnh chữ nhật.
Hỡnh 3.18. ờnh dẫn nhựa cho bố trớ lũng khuụn d ng vũng trũn.
Diện tớch kờnh nhựa và miệng phun được xỏc định dựa vào yờu cầu của sản phẩm và kinh nghiệm thiết kế của người thiết kế. Miệng phun cú tiết diện nhỏ thỡ khi cắt bỏ dễ và vết cắt để lại trờn sản phẩm nhỏ do đú sản phẩm sẽ cú hỡnh thức đẹp. Nhưng như thế thỡ dũng nhựa chảy vào khuụn sẽ khú khăn hơn, tiết diện thường được chọn nhỏ nhất cú thể, sau đú dựa vào sản phẩm ở nguyờn cụng đỳc thử để quyết định sửa lại vị trớ hoặc mở rộng miệng phun, nếu sản phẩm đỳc thử cú cỏc khuyết tật như: Hụt vật liệu, cong vờnh, để lại đường hàn, tạo ra đuụi, co ngút do thiếu vật liệu, cú lừm, co do khớ khụng thoỏt ra khỏi lũng khuụn thỡ ta sẽ phải điều chỉnh lại miệng phun vào lũng khuụn.
Cú nhiều loại kờnh nhựa được sử dụng trong cụng việc thiết kế khuụn. Hiện nay những kiểu kờnh nhựa thụng dụng nhất đú là: Hỡnh trũn, hỡnh thang, hỡnh chữ nhật trong đú hỡnh trũn là loại được ưa chuộng nhất vỡ tiết diện ngang là hỡnh trũn cho phộp một lượng vật liệu tối đa chảy qua mà khụng bị mất nhiệt, nhưng kờnh nhựa loại này khi gia cụng sẽ mất nhiều thời gian hơn vỡ kờnh nhựa phải nằm trờn hai bờn của mặt khuụn.
Kờnh nhựa hỡnh thang cũng được sử dụng nhiều vỡ loại này gia cụng dễ nhưng lượng vật liệu thừa lớn. Loại này cú lợi khi kờnh nhựa chỉ đi qua một mặt trượt.
Loại kờnh nhựa hỡnh chữ nhật và hỡnh bỏn nguyệt
là loại kờnh nhựa khụng tốt vỡ nú hay gõy ra nhiều sự cố, loại này hiện nay khụng được sử dụng nữa.
Kờnh nhựa được thiết kế phải được điền đẩy lũng khuụn theo đỳng tỷ lệ quy định để trỏnh quỏ lượng dẫn đến lóng phớ vật liệu cũng như gõy ra sự cố sản phẩm bị cụng vờnh. Để trỏnh điều này cần cú sự cõn bằng hệ thống kờnh nhựa.
c. Miệng phun.
Miệng phun là ch mở giữa kờnh nhựa và lũng khuụn, nú rất quan trọng vỡ nếu cổng nhựa càng nhỏ thỡ khuụn cú thể dễ dàng tỏch ra. Cổng nhựa cần phải đặt ở vị trớ cú thể điền đầy nhanh nhất và đều.
Khi thiết kế khuụn người ta cú rất nhiều cỏch chọn miệng phun, điển hỡnh là cỏc loại sau: Miệng phun cuống phun, miệng phun cạnh, miệng phun kiểu chựm lờn phần lũng khuụn, miệng phun kiểu dải quạt, miệng phun hỡnh đĩa, miệng phun vũng trũn đai, miệng phun kiểu đường ngầm, miệng phun kiểu điểm chốt.
Hỡnh 3.19. Một số d ng miệng phun thường dựng:
(a) - Vũng trũn đai, (b) - Điểm chốt, (c) - Đường ngầm, (d) - Dải quạt. (a)
(b)
(c)
Trong thực tế tựy theo kết cấu của sản phẩm và kết cấu của khuụn mà người ta chọn miệng phun cho hợp lý.
3.3.7.4. Hệ thống làm nguội khuụn
Để đạt được thời gian đỳc ngắn nhất và đạt chất lượng trờn toàn bộ sản phẩm người thiết kế khuụn phải thiết kế hệ thống làm nguội khuụn đồng bộ và đầy đủ ở lũng khuụn và lừi khuụn .
Hỡnh 3.20. ệ thống làm nguội khuụn bằng nước.
Vị trớ này phụ thuộc vào kớch thước của sản phẩm và sự khỏc nhau về độ dày thành. Bộ phận làm nguội nờn đặt ở ch mà nhiệt khú truyền từ nhựa núng qua thõn khuụn. Cỏc kờnh làm nguội được thiết kế cỏch nhau ớt nhất 3mm . Với những kờnh dài hơn 150mm thỡ khoảng cỏch giữa cỏc kờnh là 5mm.
Hệ thống làm nguội đa phần chỉ làm trờn hai tấm khuụn là lũng và lừi khuụn, vỡ nú cú ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất ộp nhựa và tuổi bền khuụn. Hệ thống làm nguội cú thể được khoan xung quanh lũng khuụn .
Để kiểm tra nhiệt độ khuụn ta cần kiểm tra lượng chất lỏng làm nguội qua hệ thống làm nguội. Cú những hệ thống làm nguội mà ta cú thể làm tăng hoặc giảm lượng chất lỏng, những hệ thống này phải được nối với những khuụn cú bộ phận kiểm tra.
3.3.7.5 Lừi mặt bờn của khuụn.
Khi khuụn cú lừi mặt bờn (khuụn khụng thỏo ra được theo chiều mở của khuụn thỡ phải thiết kế lừi mặt bờn cỏc trường hợp cần đến lừi mặt bờn là: Sản phẩm cú lừi mặt bờn, sản phẩm cú rónh trang trớ, sản phẩm cú gấp khỳc .
Lừi mặt bờn cần phải cú lừi dẫn hướng phự hợp với chyển động của nú. Để tỏc động lờn lừi mặt bờn ta dựng nhiều phương phỏp: hệ thống chốt xiờn cam chõn chú, bằng đường cam, bằng lũ xo tỏc động, thuỷ lực tỏc động gúc.
+ ệ thống chốt xiờn:
Là một hệ thống phổ biến nhất để tỏc động lờn lừi mặt bờn. Đú là hệ thống dựng 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 ỡnh 3.21: Thỏo lừi m t bờn bằng cam chốt xiờn.
cam xiờn được kộo ra và lừi mặt bờn được đẩy ra.
+ Cam chõn chú: Hệ thống này như hệ thống chốt xiờn. Ưu điểm của nú là thiết kế cỏc rónh theo bất kỡ hỡnh dỏng nào làm nguội dễ hơn chốt xiờn. + Tỏc động lũ xo: Đõy là hệ thống
Hỡnh 3.22. Thỏo lừi mặt bờn bằng cam chõn chú
thụng dụng, nú được dựng trong trường hợp vết cắt sõu trờn sản phẩm nhỏ .
+ Tỏc động thuỷ lực: Thụng dụng với những khoảng vận hành dài. Hệ thống này đặt và tăng thời gian chu kỡ . Tuy nhiờn lực mở cựng chiều làm giảm lực
+ Tỏc động c a thanh đ y xiờn: Cỏc thanh đẩy xiờn được lắp đặt trờn khuụn hợp với hướng mở của khuụn một gúc độ nào đú (thường <150
) tựy theo sản phẩm. Khi đú nhờ cú gúc nghiờng này mà đó biến chuyển động mở khuụn thẳng thành chuyển động ngang của con trượt giỳp thỏo gỡ phần
cỏc chi tiết cú l ngang sản phẩm. ỡnh 3.24: Thỏo lừi m t bờn bằng hệ thống
thanh đ y xiờn
+ Tỏc động của đường dẫn cam: Nhờ cú đường dẫn cam mà làm cho hệ thống con trượt tự động trượt theo phương ngang khi hệ thống khuụn mở.
ỡnh 3.25: Thỏo lừi m t bờn bằng hệ thống đường dẫn cam
3.3.7.6. Hệ thống tạo hỡnh sản phẩm.
Hỡnh 3.26. Hỡnh ảnh một số lũng và lừi khuụn thụng dụng.
Hệ thống này bao gồm lũng khuụn và lừi khuụn. Đõy là bộ phận quan trọng nhất của khuụn. Nú quyết định đến hỡnh dỏng bao ngoài và trong của sản phẩm. Hệ
thống này thường là hai nửa cụm chi tiết ghộp lại tạo thành khoang r ng. Biờn dạng của khoang r ng chớnh là õm bản của sản phẩm.
- Yờu cầu:
+ Phải chịu được ỏp lực cao, đủ cứng vững, đủ kớch thước để bố trớ cỏc cụm phụ trợ như hệ thống làm mỏt, đẩy sản phẩm, …
+ Cú mặt phõn khuụn hợp lý để cú thể lấy sản phẩm ra khỏi khuụn dễ dàng. Phải gia cụng được cỏc bề mặt của khoang tạo hỡnh.
*Mặt phõn khuụn.
Là mặt tiếp xỳc giữa hai nửa khuụn và là nơi tạo khoảng sỏng để lấy sản phẩm khi mở khuụn. Mặt phõn khuụn cú thể là mặt phẳng hoặc mặt cong hay mặt góy khỳc tựy thuộc vào biờn dạng sản phẩm. Giao của mặt phõn khuụn với khoang khuụn gọi là đường phõn khuụn.
3.3.7.7. Hệ thống định vị khuụn.
Trong quỏ trỡnh hoạt động hai nửa khuụn tĩnh và động luụn được đúng và mở vỡ vậy cần định vị hai nửa khuụn khi chỳng đúng lại. Hệ thống này bao gồm chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng. Chức năng chớnh của chỳng là đưa khuụn động vào khuụn tĩnh và làm hai phần thẳng hàng. Chốt dẫn hướng nằm ở khuụn động, bạc dẫn hướng nằm ở khuụn tĩnh để dễ điều khiển để đẩy sản phẩm ra khỏi khuụn. Dưới đõy là một số hỡnh ảnh về hệ thống dẫn hướng.