Sau khi sản phẩm trong khuôn được làm nguội, khuôn được mở ra. Lúc này, sản phẩm vẫn còn dính trên cối khuôn do sự hút của chân không nên cần hệ thống đẩy để đẩy sản phẩm thoát ra
3.11.1. Các loại hệ thống đẩy thường dùng: 3.11.1.1.Hệ thống đẩy dùng chốt đẩy:
Các chốt đẩy được gia công rất chính xác và được chọn theo tiêu chuẩn. Thông thường, các chốt đẩychỉ được gia công chính xác ở phần dẫn hướng và được lắp theo hệ thống trục. Độ cững của thân chốt khoảng 60÷65HRC, độ cứng của đầu chốt khoảng 30÷35HRC.
Một số loại chốt đẩy:
Hình 3.137: Một số loại chốt đẩy
3.11.1.2.Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy:
Lưỡi đẩy dùng để đẩy những sản phẩm có thành mỏng và hình dạng phức tạp. Trong trường hợp này nếu ta dùng chốt đẩy tròn thì sẽ không hiệu quả vì sẽ không đủ lực đẩy, nếu có đủ lực đẩy đi nữa thì mặt sản phẩm sẽ bị có dấu lún vào.
Hình 3.138: Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy
3.11.1.3.Hệ thống đẩy dùng ống đẩy:
Ống đẩy dùng để đẩy sản phẩm có dạng tròn xoay hoặc tấm mỏng
Hình 3.140: Ống đẩy
3.11.1.4.Hệ thống đẩy dùng tấm tháo:
Tấm tháo dùng để tháo những sản phẩm dạng hình trụ tròn hay hình hộp chữ nhật có bề dày thành mỏng. Khuôn sử dụng hệ thống này, sản phẩm sẽ không có vết chốt đẩy nên luôn đảm bảo được tính thẩm mỹ.
Hình 3.141: Hệ thống đẩy dùng tấm tháo
3.11.1.5.Hệ thống đẩy dùng khí nén (van khí)
Đối với những sản phẩm như xô, chậu,... có lòng khuôn sâu, khi sản phẩm nguội thì độ chân không trong lòng khuôn có lõi khuôn là rất lớn nên sản phẩm khó có thể thoát khuôn. Do đó, cần có một lực đẩy lớn và phân bố đều để đẩy sản phẩm thoát khuôn. Lời khuyên là ta nên dùng lực khí nén kết hợp với tấm tháo để đẩy sản phẩm.
Hình 3.143: Cấu tạo van khí
Nếu cảm thấy rườm ra khi thiết kế thâm tấm tháo thì ta có thể bố trí hai dòng khí qua hai van khí trên cả hai tấm khuôn để lấy sản phẩm.
Hình 3.144: Thổi khí trên cả hai tấm khuôn để lấy sản phẩm
Hình 3.145: Hai kiểu van khí thường dùng cho hệ thống thổi khí trong hai nửa khuôn
3.11.2. Điều khiển tấm đẩy
3.11.2.1.Gia tốc thêm cho một chốt đẩy:
Trong hệ thống đẩy có dùng thêm cơ cấu thanh răng-bánh răng để gia tốc thêm cho chốt đẩy. Hệ thống đẩy có gia tốc sẽ giúp sản phẩm rời khuôn nhanh hơn.
Hình 3.147: Bộ gia tốc cho chốt đẩy
3.11.2.2.Gia tốc thêm cho tấm đẩy trên (đẩy kép có gia tốc):
Tương tự như hệ thống đẩy có gia tốc cho một chốt đẩy, chỉ khác là hệ thống thanh răng – bánh răng sẽ điều khển một tấm đẩy ở phía trên
Hình 3.148: Hệ thống đẩy có gia tốc thêm cho tấm đẩy trên
3.11.2.3.Tấm đẩy có đòn bẩy:
Tấm đẩy được lắp thêm đòn bẩy để tăng chiều cao đẩy ở một phía giúp sản phẩm rơi ra khỏi khuôn một cách dễ dàng.
Hình 3.150: Tấm đẩy có đòn bẩy
Hình 3.151: Bộ đòn bẩy
3.11.2.4. Đẩy kép:
Đối với những sản phẩm có hình dạng phức tạp, cần phải đẩy tuần tự thì ta dùng hệ thống đẩy kép (có sử dụng lò xo)
Bước 1 Bước 2 Bước 3
Hình 3.152: Các giai đoạn đẩy trong hệ thống đẩy hai tầng dùng lò xo
3.11.3. Các hệ thống đẩy đặc biệt 3.11.3.1. Đẩy hai tầng:
Kiểu 1:
Bước 1 Bước 2 Bước 3 Hình 3.154: Các giai đoạn đẩy của chốt đẩy hai tầng kiểu 1
Kiểu 2:
Hình 3.155: Chốt đẩy hai tầng kiểu 2
Bước 1 Bước 2 Bước 3
3.11.3.2.Hệ thống đẩy kênh dẫn trong khuôn 3 tấm:
Cơ cấu hoạt động nhờ hệ thống điều khiển bằng khí nén giúp đưa kênh dẫn rơi ra khỏi khuôn một cách dễ dàng
Hình 3.157: Cơ cấu đẩy kênh dẫn trong khuôn 3 tấm
Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4
Hình 3.158: Nguyên lý hoạt động của cơ cấu
3.11.4. Một số điều lưu ý khi thiết kế hệ thống đẩy
Tấm đẩy hẩu như luôn được lắp ở nửa khuôn di động. Trừ một số trường hợp đặc biệt, tấm đẩy được đặt ở nửa khuôn cố định.
Các chốt đẩy hay lưỡi đẩy nên bố trí ở góc, cạnh, gân của sản phẩm.
Hành trình đẩy nên bằng chiều sâu lớn nhất của sản phẩm theo hướng mở khuôn cộng thêm 5÷10mm.
Các đỉnh chốt đẩy nên nằm ngang mức so với mặt phân khuôn để đảm bảo không để lại vết trên bề mặt sản phẩm. Tuy nhiên trên thực tế, một số sản phẩm có các vết chốt đẩy trên bề mặt nhưng vẫn chấp nhận được vì chúng nằm ở mặt khuất của sản phẩm. Khoảng chênh lệch giữa đỉnh chốt và mặt phân khuôn có thể chấp nhận được là 0.05÷0.1mm.
Độ dày tấm đẩy có thể chọn theo diện tích mặt sản phẩm. Tham khảo bảng sau:
Diện tích mặt sản phẩm (cm2) Độ dày tấm đẩy (cm) 5 12 10 15 25 20 50 30 100 50 3.12. Hệ thống hồi
Hệ thống hồi có chức năng đưa tấm đẩy lùi về phía sau và giữ cố định tấm đẩy trước khi khuôn đóng hoàn toàn. Để hồi tấm đẩy về ta có thể dùng chốt hồi hoặc chốt khuỷu (Toggle - lock).
3.12.1. Hệ thống hồi dùng chốt hồi 3.12.1.1. Chốt hồi lò xo:
Đôi khi đối với những khuôn nhỏ và đơn giản ta không dùng đến lò xo.
Hình 3.159: Chốt hồi trên khuôn
3.12.1.2. Chốt hồi tiêu chuẩn
Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4
Hình 3.161: Nguyên lý hoạt động
Hình 3.162: Chốt hồi tiêu chuẩn trên khuôn
3.12.2. Hệ thống hồi dùng chốt khuỷu 3.12.2.1. Kiểu chữ X:
Hình 3.162: Chốt khuỷu kiểu chữ X
Hình 3.163: Nguyên lý hoạt động
3.12.2.2. Kiểu chữ Y
3.12.2.3. Kiểu chữ Z
Hình 3.165: Chốt khuỷu kiểu chữ Z
3.13. Đánh bóng khuôn
Đánh bóng khuôn là công đoạn sau cùng trước khi lắp ráp khuôn. Việc đánh bóng khuôn hết sức quan trọng vì nó quyết định sự thoát khuôn và tính thẩm mỹ của sản phẩm
3.13.1. Yêu cầu kỹ thuật đánh bóng khuôn ép nhựa
3.13.1.1. Yêu cầu chung
Xử lý bề mặt khuôn đảm bảo chất lượng cho các giai đoạn gia công sau này.
Nắm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến việc đánh bóng khuôn: kỹ thuật đánh bóng từng loại khuôn, chất lượng thép, nhiệt luyện
Tiến hành đánh bóng khuôn ép nhựa ở những nơi ít bụi bặm và lựa chọn các công cụ đánh bóng phù hợp với từng chi tiết, bộ phận trong khuôn.
3.13.1.2. Yêu cầu riêng
Dung sai bề mặt đánh bóng phải nằm trong khoảng cho phép được quy định trong bản vẽ công nghệ ban đầu.
Các bộ phận, chi tiết khuôn ép nhựa của sản phẩm nhựa quang học, CD sẽ đòi hỏi tính chính xác cao hơn rất nhiều lần trong kỹ thuật đánh bóng.
3.13.2. Các phương pháp đánh bóng khuôn
Việc lựa chọn phương pháp đánh bóng khuôn ép nhựa sẽ giúp cho công việc đánh bóng trở nên vô cùng đơn giản nhưng vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Hình 3.166: Đánh bóng khuôn mẫu
a) Đánh bóng cơ học
Đánh bóng khuôn ép nhựa bằng phương pháp cơ học sử dụng thao tác cắt và loại bỏ các phần nhô để có được bề mặt nhẵn. Đánh bóng cơ học chủ yếu được thực hiện thủ công và thường sử dụng đá mài, bánh xe len, giấy nhám... Đối với bộ phận đặc biệt có bề mặt cánh quạt cần sử dụng bàn xoay, các chi tiết trong khuôn nếu yêu cầu chất lượng bề mặt cao, sẽ cần cần đánh bóng siêu chính xác.
Đánh bóng siêu chính xác có thể đạt được độ nhám bề mặt là 0.008μm, là phương pháp đánh bóng có độ chính xác cao nhất, thường sử dụng cho khuôn ép ống kính quang học. Đánh bóng siêu chính xác sử dụng chất lỏng đánh bóng có chứa chất mài mòn đặc biệt ép vào bề mặt phôi và gia công với tốc độ quay cao.
b) Đánh bóng hóa học
Đánh bóng hóa học là phương pháp sử dụng dung dịch hóa học bào mòn phần nhô ra ở bề mặt khuôn để có được bề mặt nhẵn bóng. Đánh bóng hóa học sẽ tạo ra độ nhám bề mặt chung ở sản phẩm khuôn là 10μm.
Ưu điểm chính của phương pháp đánh bóng hóa học:
Sử dụng thiết bị đơn giản
Đánh bóng tốt ngay cả đối các phôi với có hình dạng phức tạp
Có thể đánh bóng đồng thời các phôi khuôn khác nhau nhưng vẫn đem lại hiệu quả cao.
c) Đánh bóng điện phân
Đánh bóng điện phân hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản đó là làm phẳng bề mặt bằng cách hòa tan có chọn lọc phần lồi nhỏ trên bề mặt chi tiết hay lòng khuôn. Quá trình đánh bóng điện phân đem có ưu điểm nổi trội trong việc loại bỏ ảnh hưởng của phản ứng tốt.
Quá trình đánh bóng khuôn ép nhựa điện phân gồm hai bước:
Bước 1: San lấp vĩ mô: Độ hòa tan lan sang vật liệu điện phân, tinh chỉnh hình học bề mặt thô, Ra> 1μm.
Bước 2: Vi phẳng: anodizing, tăng độ sáng bề mặt, Ra <1μm.
d) Đánh bóng siêu âm
Phôi được ngâm vào dung dịch mài mòn và đặt trong cùng một trường siêu âm. Đối với dao động siêu âm, chất mài mòn tiến hành mài và đánh bóng trên bề mặt phôi. Lực gia công siêu âm nhỏ sẽ không gây biến dạng phôi, nhưng việc có hạn chế trong việc chế tạo và lắp đặt dụng cụ gặp nhiều khó khăn.
Đánh bóng siêu âm có thể được kết hợp với phương pháp hóa học hoặc điện phân. Dung dịch ăn mòn và điện phân sau đó dung dịch được khuấy và áp dụng rung siêu âm làm cho chất tan trên bề mặt phôi khuôn rời ra.
e) Đánh bóng chất lỏng
Đánh bóng chất lỏng là phương pháp sử dụng chất lỏng đặt trong điều kiện chảy tốc độ cao nhằm đạt được mục đích đánh bóng trên bề mặt rửa trôi. Đánh bóng chất lỏng gồm có các phương pháp đánh bóng con cụ thể:
Đánh bóng phun mài mòn
Đánh bóng phun chất lỏng
Đánh bóng mài thủy động lực
f) Đánh bóng từ tính
Đánh bóng từ tính là phương pháp đánh bóng khuôn ép nhựa sử dụng hình thức mài mòn từ tính bàn chải mài mòn trong từ trường của phôi gia công. Phương pháp này đem lại hiệu quả xử lý cao, chất lượng tốt, kiểm soát các điều kiện xử lý dễ dàng. Với việc lựa chọn độ mài mòn phù hợp, Đánh bóng từ tính có thể đạt được độ nhám bề mặt Ra0.1μm.
Các phương pháp đánh bóng khuôn ép nhựa được nêu trên đều mang lại sự chính xác cao về độ nhẵn bóng bề mặt. Căn cứ vào mục đích đánh bóng các chi tiết, bộ phận và lòng khuôn mà chúng ta có thể lựa chọn ra phương pháp hợp lý, tối ưu nhất.
3.13.3. Lưu ý trong quá trình đánh bóng khuôn mẫu
- Trước khi bạn bắt đầu gia công một lòng khuôn mới, hãy kiểm tra bề mặt của phôi đầu tiên và làm sạch bằng dầu hỏa để đá mài dầu có khả năng hoạt động tối đa, không bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn
- Khi mài bề mặt nhám, phải tiến hành công việc từ phần khó đến phần dễ. Đặc biệt đối với một số góc chết khó mài thì trước tiên phải mài đáy sâu, cuối cùng là các cạnh bên và sau cùng mới đến các mặt phẳng
- Một số phôi có thể có nhiều thành phần được lắp ráp với nhau. Cần phải mài thô riêng từng phần hoặc mẫu EDM của phôi, trước khi mài mịn và đánh bóng phôi đã lắp ráp
- Đối với phôi có bề mặt phẳng lớn hoặc bề mặt bên phẳng, dùng đá mài để mài các đường nhám sau đó dùng các tấm thép thẳng để kiểm tra độ truyền sáng, kiểm tra xem có chỗ nào không bằng phẳng hoặc còn vết cắt không
- Kéo qua lại để mài bề mặt phẳng của khuôn và cố gắng giữ cho tay cầm đá mài dầu tiếp xúc ngang nhất với bề mặt khuôn nhất có thể. Tốt nhất, góc tiếp xúc không vượt quá 25 °, vì khi độ dốc quá lớn lực ép từ trên xuống có thể dẫn đến tạo nhiều đường gồ ghề trên phôi.
- Khi đánh bóng bề mặt phôi bằng giấy nhám ép đồng hoặc tre, giấy nhám không được lớn hơn diện tích dụng cụ, nếu không các bộ phận khác của khuôn có thể bị ảnh hưởng
- Hình dạng của dụng cụ mài phải tương đồng với hình dạng bề mặt lòng khuôn, để đảm bảo rằng phôi không bị biến dạng khi mài.