7.5.1. Thiết kế cuống phun
-Cuống phun là nơi vật liệu được bơm vào khuơn.Béc phun (đầu lị) của máy ép phun tiếp xúc với bề mặt của cuống phun.Để sản phẩm và hệ thống rãnh dẫn dễ lĩi ra khỏi khuơn thì cuốn phun phải được vuốt từ 1.5 – 3.5mm theo dọc chiều dài của cuống và phải được làm bĩng.
-Thường thì cuốn phun được tạo hình từ bên trong của 1 chi tiết gọi là bạc bơm keo -Người ta thường thiết kế đường kính lỗ của đầu lị nhỏ hơn đường kính trong của bạc keo từ 0.125 – 0.75mm.Điều này đảm bảo vật liệu chuyển từ đầu lị vào bạc keo được êm,khơng tạo điều kiện trượt và giảm áp làm cho sản phẩm cĩ độ nén khơng thích hợp gây ra các khuyết tật trên bề mặt
-Đường kính của cuống phun ở vị trí giao với hệ thống rãnh dẫn chính tới thiểu phải bằng hoặc lớn hơn đường kính hoặc độ sâu của rãnh
-Kích thước cuống phun phụ thuộc vào kích thước sản phẩm và đặc biệt là bề dày sản phẩm
-Dựa vào các yêu cầu trên,ta chọn ra 1 loại bạc keo theo tiêu chuẩn với đường kính cuống phun bên ngồi là 16mm (Hình 7.8)
HÌNH 7.8
7.5.2. Thiết kế hệ thống rãnh dẫn
Thiết kế hệ thống rãnh dẫn là khâu rất quan trọng trong thiết kế khuơn.Các yêu cầu chính khi thiết kế hệ thống rãnh dẫn:
Giảm tối thiểu sự hạn chế dịng chảy trong hệ thống rãnh dẫn,như diện tích ngang của rãnh khơng phù hợp
Chiều dài tổng cộng của hệ thống rãnh nên hạn chế tối đa nếu cĩ thể để tránh hiện tượng giảm áp suất và nhiệt độ của vật liệu
Diện tích ngang của hệ thống rãnh phải đủ lớn để cho thời gian nguội của nhựa trong rãnh khơng vượt quá thời gian nguội của miệng phun.Điều này giúp cho áp suất duy trì đúng với tính tốn
Khoảng cách dịng chảy của nhựa từ tâm cuống phun đến mỗi sản phẩm phải bằng nhau Giảm tỉ lệ khối lượng nhựa trong rãnh dẫn mà khơng mâu thuẫn với các yêu cầu trên
Dựa vào các yêu cầu trên ta thiết kế rãnh dẫn trên tấm giựt đuơi keo như sau (Hình 7.9)
5
7
7
3,5
HÌNH7.9
7.5.3. Thiết kế miệng phun
Do chúng ta áp dụng kiểu bơm keo gián tiếp,khuơn gồm 8 sản phẩm nên cũng sẽ cĩ 8 miệng phun (cổng vào keo tương ứng)
1 số yêu cầu khi thiết kế miệng phun:
Tránh thiết kế cổng gây ra dịng chảy dài hội tụ tạo thành bẫy khí,tại các vị trí đĩ cĩ thể thiết kế các van thốt khí
Nếu cĩ thể thì thiết kế vị trí của cổng ở vùng sản phẩm dáy nhất
Lựa chọn vị trí cổng để sán phẩm đạt độ bền cao nhất theo chiều dịng chảy,đặc biệt vật liệu cĩ độn hoặc gia cường
Miệng phun phải được đặt xa các phần sẽ chịu va chạm hay chịu uốn.Khu vực miệng phun cĩ khuynh hướng chịu ứng suốt dư do quá trình điền đầy khuơn và thường là vị trí yếu nhất
Hạn chế các dịng chảy giao nhau,đặc biệt là tại các vị trí chịu ứng suất và va đập cao.Nên định hướng các dịng chảy giao nhau tại những chỗ dày của sản phẩm Với những khuơn cĩ nhiều cốc khuơn,yêu cầu miệng phun của mỗi cốc phải cĩ
cùng kích thước (đường kính và bề dày).Điều này đảm bảo cĩ sự cân bằng dịng chảy đến mỗi cốc khuơn
Dịng chảy phun thẳng trực tiếp vào thành cốc khuơn để tránh sự ửng đỏ và phun tia
Nếu cĩ thể,nên đặt cổng tại những chỗ khuất của sản phẩm
Với các yêu cầu trên,ta thiết kế 8 cổng vào keo bên tấm cái với kích thước như sau (Hình 7.10) 0.6 3 4° 1.5 1 HÌNH 7.10 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngồi ra để cho 1 hệ thống bơm keo hồn chỉnh,ta cịn phải thiết kế thêm vịng định vị bạc keo
7.5.4. Vịng định vị bạc keo
Khi lắp khuơn lên máy ép phun,để đầu lị máy ép và bạc keo được đồng tâm,người ta gắn thêm 1 vịng định vị phía trên cùng của khuơn,vịng định vị này sẽ được định tâm vào 1 lỗ định tâm cĩ sẵn trên tấm thớt của máy ép.
Tùy lọai máy ép người ta sẽ gắn lên khuơn 1 vịng định vị cĩ kích thước khác nhau Ngồi ra vịng định vị cịn cĩ chức năng giữ chặt bạc keo khơng cho rớt ra ngồi Đường kính ngồi của vịng định vị phải nhỏ hơn đường kính lỗ định tâm trên máy ép Đối với máy ép đã chọn,với đường kính lỗ trên thớt máy = 100mm ,ta sử dụng vịng định vị sau (Hình 7.11)
HÌNH 7.11
7.6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG GIẬT ĐUƠI KEO
1 yêu cầu nữa khi thiết kế hệ thống bơm keo kiểu gián tiếp như trên là khi mở khuơn,ta phải làm sao cho đường keo tách rời với sản phẩm và phần keo thừa ở chỗ rãnh dẫn và cổng phun phải tách ra khỏi khuơn để cĩ thể lấy ra dẽ dàng.Đĩ cũng chính là lý do ta chọn kiểu khuơn D vì các kiểu khác khơng làm được điều này.Hệ thống giật đuơi keo hoạt động như sau:
1 2 3 4 5 7 6 8 9 HÌNH 7.13
Đầu tiên ta phải đảm bảo khi mở khuơn,tấm dương (7) và tấm âm (6) khơng được tách ra trước,nếu khơng như vậy thì đuơi keo khơng thể lấy ra được.Do đĩ ta gắn vào giữa tấm dương và tấm âm 4 chốt nhựa (8),chốt này nằm cố định trên tấm đực và cĩ cơng dụng tạo lực ma sát khơng cho 2 tấm dương và âm tách ra trước.Tuy nhiên,sau 1 thời gian hoạt động,chốt này chịu lực ma sát rất nhiều nên chắc chắn sẽ bị mịn phần bên ngồi.Do đĩ bên trong chốt ta gắn vào 1 bạc cơn và 1 bulon điều chỉnh để khi xiết bulon cho bạc cơn đi vào chốt nhựa thì phần cơn của bạc sẽ nong cho chốt lớn ra 1 lượng nhất định,phần lớn ra này cĩ thể thay thế cho phần nhựa đã bị mất đi do lực ma sát. (Hình 7.14)
HÌNH 7.14
7.6.1. Quy trình mở khuơn như sau
1 2 3 4 5 7 6 8 9 HÌNH 7.15
Khi mở khuơn (Hình 7.15) ,tấm giật đuơi keo và tấm âm sẽ tách ra trước do lực liên kết giữa 2 tấm này là yếu nhất
Ta thiết kế 8 ty giật đuơi keo (4) ở 8 vị trí miện phun.Ty giật đuơi keo này được gắn cố định vào tấm trần (5) và cĩ thể trượt trong tấm giật đuơi keo.Nhiện vụ của nĩ là giữ chặt đuơi keo để khi mở khuơn,phần đầu đuơi keo,chỗ tiếp xúc với sản phẩm sẽ bị đứt ra.Phần keo thừa lúc này sẽ dính lại trên bề mặt tấm giựt đuơi keo
Ngồi ra,ta gắn 4 pat giật bên hơng khuơn.Pat này cĩ rãnh ỡ giữa đễ 2 bulon trên tấm giựt đuơi keo và tấm cái cĩ thể trượt bên trong.Vì hiện tại phần đầu ty giật đơi keo cịn nằm trong phần keo thừa nên khơng thể lấy phần này ra được.Do đĩ ta phải tiếp tục tách 2 tấm trần và tấm giật đuơi keo ra (Hình 7.16) để ty giật đuơi keo này rút ra khoải phần keo thừa.Vì vậy ta gắn 4 pat dẫn này là để khi phần thân bulon gắn trên tấm cái đụng vào cử chặn trên pat dẫn thì tấm giật đuơi keo và tấm cái khơng tiếp tục tách ra được nữa.Do mặt phân khuơn vẫn tiếp tục mở nên lúc này 2 tấm trần và tấm giựt đuơi keo sẽ bắt đầu tách ra
1 2 3 4 5 7 6 10 8 9 HÌNH 7.16
Ta gắn vào giữa 2 tấm trần và tấm giựt đuơi keo 4 lị xo (9) để đảm bảo chúng tách ra hồn tồn
Lúc này phần keo thừa (10) đã được thốt ra khỏi ty giật đuơi keo,chỉ cịn phần cuống cịn mằm trong bạc bơm keo.Do đĩ phần này cĩ thể lấy ra dễ dàng bằng tay,bằng Robot hoặc cho rớt tự động (Ở kiểu khuơn này chúng ta thiết kế lấy đuơi keo thừa bằng Robot)
Do hành trình mở khuơn vẫn tiếp tục,cho nên khuơn vẫm tiếp tục mở đến khi phần long đền (3) ở đầu 4 chốt bung chạm vào mặt tấm cái,khi đĩ 4 chốt bung này sẽ giữ nhiệm vụ tách tấm âm ra khỏi tấm dương,để sản phẩm cĩ thể lấy ra sau này (Hình 7.17)
1 2 3 4 5 7 6 10 8 9 HÌNH 7.17 7.6.2. Những điều cần lưu ý
Thiết kế cử hành trình của pat chặn dài hơn tổng chiều cao(tính cả phần cuống) của phần keo thừa 1 khoảng an tồn để phần keo thừa cĩ thể lấy ra dễ dàng
Thiết kế cử hành trình của chốt bung dài hơn cử hành trình của pat chặn 1 đoạn lớn hơn phần đầu của ty giật đuơi keo,như vậy ty giật đuơi keo mới cĩ thể rút ra hết khỏi đuơi keo thừa.Tuy nhiên sự chênh lệch khoảng cách này khơng được lớn hơn độ dày của tấm giật đuơi
keo,nếu lớn hơn thì lúc mở khuơn ty giật đuơi keo sẽ rút ra bên ngồi tấm giật đuơi keo,điều này rất nguy hiểm khi đĩng khuơn.Thường thì ta thiết kế khoảng chênh lệch này khoảng 5- 10mm
1 điều nữa cần lưu ý khi thao tác trên máy ép phun để chỉnh khoảng mở khuơn: khoảng cách giữa tấm cái và tấm đực sau khi tách ra phải lớn hơn gấp đơi chiều cao của sản phẩm,để sản phẩm cĩ thể lĩi ra dễ dàng sau này
7.7. Thiết kế hệ thống lĩi
Hệ thống lĩi đĩng vai trị quan trọng trong khuơn ép phun,việc bố trí hệ thống lĩi phù hợp sẽ giúp lấy sản phẩm ra khỏi khuơn dễ dàng,đảm bảo phần ngoại quan bên ngồi của sản phẩm,nĩ cịn gĩp phần giảm chu kỳ ép ra 1 sản phẩm.Những lưu ý khi thiết kế hệ thống lĩi đối với kiểu lĩi ty như khuơn trên:
Phải đảm bảo độ cứng vững của ty lĩi,tránh trường hợp khoảng lĩi quá dài mà đường kính ty lĩi lại quá nhỏ
Bố trí độ lớn khoảng cách giữa các ty lĩi phù hợp.Khoảng cách quá dài sẽ khơng đủ lực để lĩi sản phẩm,ngược lại khoảng cách ngắn sẽ tốn chi phí gia cơng và khơng đủ chỗ bố trí hệ thống làm nguội
Khoảng cách lĩi phải lớn hơn chiều cao sản phẩm ít nhất là 5mm
Ty lĩi được gắn từ tấm đội trên cho đến tấm mặt trên cùng của tấm dương (hoặc cục ghép dương).ta khơng thể nào gia cơng chính xác hết các lỗ để gắn ty lĩi qua nhiều tấm khuơn được.Vì vậy cĩ những chỗ cĩ thể gia cơng với sai số lớn được để cĩ thể rút ngắn thời gian gia cơng (Hình 7.19) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chiều cao gối đỡ phải tính tốn sao cho khi khuơn lĩi hết khoảng lĩi đã tính tốn thì giữa tấm đội trên và tấm đỡ phải cĩ 1 khoảng hở an tồn
Đối với sản phẩm Nắp ống cứng,vì cĩ thêm phần UnderCut nên cần phải cĩ lực lĩi thật lớn mới cĩ thể lĩi sản phẩm ra được,nên ta thiết kế ty lĩi ø12 lồng vào giữa cục ghép dương (Hình 7.18)
Ø17
8,
00
Ø12,00
HÌNH 7.18
Ta cĩ hành trình lĩi sản phẩm như sau
3 4 5 6 2 1 7 H ÌN H 7.19
8 ty lĩi (1) được lồng vào khuơn như hình 7.19 ở vị trí tâm của 8 sản phẩm
Theo Moldbase cĩ sẵn 4 chốt lùi (2) để khi khuơn đĩng lại,mặt tấm cái chạm vào chốt lùi,sẽ đẩy cả 2 tấm đội về lại vị trí ban đầu
Ở giữa tấm đáy,ta gia cơng lỗ ø50 để xy lanh đẩy trên máy ép phun cĩ thể đẩy 2 tấm đội lên 3 4 5 6 2 8 7 HÌNH 7.20
Để lĩi sản phẩm,xilanh đẩy trên máy ép phun đẩy 2 tấm đội lên,theo đĩ,ty lĩi sẽ lĩi sản phẩm (8) ra khỏi khuơn (Hình 7.20)
Ta bố trí 4 lị xo (7) lồng trong 4 chốt lùi,chúng cĩ cơng dụng sau khi xi lanh lĩi trên máy ép phun rút về thì dưới lực đẩy của lị xo,2 tấm đội cũng tự lui về.Do vậy,nếu cĩ trường hợp sản phẩm đã ra khỏi cục đực nhưng ty lĩi vẫn cịn nằm trên sản phẩm thì khi ty lĩi lùi về,sản phẩm vướng lại ở phần đầu của cục dương và sẽ tự rớt ra ngồi.
Ngồi ra ta cịn phải tính đến sự liên quan giữa chiều dài của lị xo và khoảng cách lĩi để tính chiều cao gối đỡ,để khi 2 tấm đội lĩi lên 1 khoảng đã tính tốn thì lo xo vẫn chưa nén hết.Theo đĩ ta chọn lị xo cọng dẹp với chiều dài 40mm và độ nén là 50%
7.8. Thiềt kế hệ thống làm nguội
Để điều khiển nhiệt độ khuơn và để thời gian làm nguội ngắn,cần phải biết đặt hệ thống làm nguội chỗ nào và dùng hệ thống làm nguội nào.Điều này rất quan trọng vì thực tế là thời gian làm nguội chiếm khoảng 50 ÷ 60% tồn bộ thời gian của chu kỳ khuơn.Do đĩ làm cho quá trình làm lạnh rất quan trọng để làm giảm thời gian của cả chu kỳ
Phải điều khiển nhiệt độ khuơn để cĩ dịng nhựa êm chảy vào trong khuơn.Để tránh làm nguội quá nhanh,về lý thuyết tốt nhất là giữ nhiệt độ khuơn cao ở cuối dịng chảy
Để điều khiển tốt nhiệt độ trong khuơn cần lưu ý những điểm sau:
Kênh làm nguội phải đặt gần bề mặt khuơn càng tốt,nhưng chú ý đế độ bền cơ học của vật liệu khuơn
Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau 1 khoảng nhất định
Nên chia hệ thống làm nguội ra làm nhiều vịng làm nguội để tránh các kênh làm nguội quá dài dần đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa đầu vào và đầu ra
Đặc biệt chú ý đến việc làm nguội những phần dày của sản phẩm Chú ý tính dẫn nhiệt của vật liệu khuơn
Dù hệ thống làm nguội đĩng vai trị quan trọng như vậy nhưng ta vẫn phải thiết kế chúng sau cùng để tránh đụng chạm với hệ thống lĩi sản phẩm và các hệ thống khác
Ở khuơn trên ta thiết kế hệ thống làm nguội cho 2 chi tiết chịu nhiệt nhiều nhất là tấm dương và tấm âm.Vì kích thước khuơn tương đối nhỏ nên ta bố trí hệ thống làm nguội gồm những lỗ trịn xuyên suốt từ đầu này đến đầu kia của tấm.
PipeTap1 4" HÌNH 7.21 TẤM CÁI PipeTap1 4" HÌNH 7.22 TẤM ĐỰC
Như vậy về cơ bản ta đã thiết kế xong các hệ thống và chi tiết khuơn.Ta cĩ bản vẽ lắp như sau: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 11 10 13 14 15 16 A 19 18 17 20 21 22 23 24
CHƯƠNG 8
PHỤ LỤC 1: BẢNG THƠNG SỐ NHỰA NHIỆT DẺO
BẢNG 8.1: THƠNG SỐ NHỰA NHIỆT DẺO (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
STT VẬT LIỆU KÝ HIỆU ĐỘ RÚT COĐỘ CỨNG TỶTRỌNG Tº DẠNGBIẾNÁP ÉP LỰC (kgf/cm³) Tº KHUƠN 1 Ny lon 6 PA 6 1 - 1.5 2 Nylon 6-GR PA 6 - GR 0.5 R100 - 120 R100 - 120 66 80 700 - 1750 60 -80 3 Nylon 6/6 PA 6.6 1 - 2. R108 - 120 R102 - 120 66 - 86 700 -1750 60 - 80 4 Nylon 6/6-GR PA 6.6- GR 0.5
5 Low Density Polyethylene LDPE 1.5 - 3 D41 - 46 0.91 - 0.93 32 - 41 560 -2100 20 - 60
6 Hight Density Polyethylene HDPE 2 - 3. D60 - 70 0.94 - 0.97 43 - 49 700 - 1400 10. - 60
7 Polystyrene PS 0.5 - 0.7 M65 - 80 M65 - 80 <104 700 - 2100 20 - 60
8 Styrene - Acryllonitrile AS 0.4 - 0.6 M80 - 90 1.08 - 1.1 88 - 102 700 - 2310 50 - 70
9 Polymethyl (ACRYLIC) MethacrylatePMMA 0.3 - 0.6 R99 - 120 1.08 - 1.18 74 - 102 700 - 1400 40 - 70
10 Polycarbonate PC 0.8 R115 1.2 130 - 138 700 - 1400 90 - 110
11 Polyoxymeth (Acatal) POM 2 M94 (R120) 1.42 124 700 - 1400 95
POM 30% Glass) M75-90 1.56 157 - 174 700 - 1400 95
12 Polyvinyl Chloride,rigid PVC - R 0.5 - 0.7 D 65 - 85 1.35 - 1.45 54 - 80 700 - 2800 10. - 60
13 Polyvinyl Chloride,soft PVC - S 1 - 3.
14 Acrylonitrile - Butadiene-Styrene ABS(chịu nhiệt) 0.4 - 0.6 R110 - 115 1 - 1.08 114 - 118 560 - 1750 50 - 60
ABS(chịu va cham) R100 105 1.02 - 1.04 102 -103 560 - 1750 60 - 80
PHỤ LỤC 2 : KẾT CẤU MỘT SỐ KHUƠN 4- G P 35 -3 00 -8 0 4- G BA 3 5- 59 4- G BB 3 5- 34