5: dùng lệnh mold volume split để tạo các tấm khuôn:
3.4.2.Thiết kế các chi tiết của hệ thống hotrunner.
a. Tính toán hệ thống kênh dẫn:
Cuống phun: dùng bạc cuống phun tiêu chuẩn để giảm bớt công việc thiết kế. Kênh dẫn: dùng loại tròn vì loại này cho khẳ năng điền đầy tốt nhất. đường kính các kênh dẫn được tính như sau:
Theo công thức 2.
, với = 2 (Chiều dày lớn nhất của sản phẩm)
Ta chọn D = 5 mm.
b. Bộ chia nhựa.
Chức năng: phân phối nhựa từ bạc cuống phun đến các vòi phun.
Yêu cầu: đảm bảo cân bằng kênh dẫn và nhiệt độ dòng nhựa được kiểm soát. Với hệ thống khuôn cho 4 sản phẩm ta chọn bộ chia nhựa dạng chữ X. Bộ chia nhựa sẽ nhận được dòng nhựa từ bạc cuống phun và đưa đến được các vòi phun. Đảm bảo dòng nhựa chảy đều trong các kênh dẫn với lưu lượng như nhau, tạo được dòng nhựa cân bằng trong bộ chia nhựa và đáp ứng khả năng chế tạo.
Ta thiết kế hệ thống kênh dẫn nằm dọc theo trục của khối chữ X, dòng nhựa từ bạc cuống phun sẽ chảy vào tâm của chữ X và phân tán ra theo 4 hướng để đến 4 lỗ ra dẫn đến vòi phun. Dựa theo bảng kích thước tiêu chuẩn của công ty Hasco ta xây dựng bộ chia nhựa kích thước 180x180mm.
Đường kính kênh dẫn chọn theo thể tích chi tiết cần tạo hình, ta chọn đường kính kênh dẫn cho nhựa POM là d = 5mm.
ính ax 1,5
ch m
Hình 4.10 Bộ chia nhựa. Trên cả 2 mặt của tấm manifold được gia công 2 rãnh có kích thước phù hợp với kích thước của dây đốt nóng. Nhờ cách bố trí đối xứng như trên mà nhiệt sẽ được dẫn từ cả 2 dây đốt nóng đến kênh dẫn
Hình 4.11 Rãnh gia nhiệt trên bộ chia nhựa.
Đầu ra của dây đốt nóng được kết nối với bộ điều khiển nhiệt độ thông qua các dây dẫn và connection housing (cổng kết nối). Khoảng nhiệt độ thích hợp sau khi được tính toán sẽ được thiết lập trên bộ điều khiển nhiệt độ và được bộ điều khiển duy trì trong suốt quá trình phun ép sản phẩm.
Trên bộ chia nhựa ta sẽ bố trí 2 vị trí đặt cảm biến nhiệt độ, 1 vị trí ở gần bạc cuống phun, 1 vị trí ở gần dòng nhựa chảy vào vòi phun.
Bộ chia nhựa được định vị trên tấm khuôn bằng 1 chốt định vị và 1 chốt chống xoay. Ngoài ra bộ chia nhựa có thể đặt tấm cách ly để hạn chế thất thoát nhiệt.
c. Thiết bị gia nhiệt.
Ta chọn bộ chia nhựa gia nhiệt vòng thay vì các thiết bị gia nhiệt trong như ống gia nhiệt vì lắp ghép bộ chia nhựa gia nhiệt vòng vào tấm chia nhựa đơn giản hơn và thiết kế cũng dễ dàng hơn.
Với bộ chia nhựa xây dựng được ta chọn đường kính thiết bị vòng gia nhiệt là 6.5mm, vòng gia nhiệt sẽ được đặt trên các rãnh nằm dọc theo các kênh dẫn và cách đều kênh nhựa trong bộ chia nhựa nhờ đó sẽ đảm bảo gia nhiệt đều các vị trí của kênh dẫn.
Thường chúng ta sử dụng các loại đã được chế tạo sẵn bởi các nhà cung cấp.
Hình 4.12 Thiết bị gia nhiệt khi đặt vào bộ chia nhựa. d.
Chốt chuyển hướng dòng nhựa.
Chức năng: chỉnh hướng dòng nhựa chảy trong kênh chia nhựa mà không tạo nên góc chết, để tránh nhựa bị quá nhiêt tại vùng góc cạnh chuyển hướng dòng nhựa
Hình 3.13 Chốt chỉnh
hướng dòng chảy.
1 đầu chốt thiết kế có ren để có thể điều chỉnh chốt xoay được. Giữa thân chốt có 1 lỗ để ta có thể cố định chính xác vị trí và hướng của chốt sao cho dòng nhựa chảy ra dung vị trí của dòng nhựa chảy xuống vòi phun. Việc cố định được thực hiện bằng cách đưa 1 chốt nằm ngang bắt vào tấm manifold ở mặt bên.
Chốt thường được ghép bằng mối lắp chặt để tránh nhựa rò rỉ. Vật liệu chốt là vật liệu chế tạo tấm manifold để đảm bảo hệ số giãn nở nhiệt như nhau.
e. Bulong ghép chốt chuyển hướng dòng nhựa.
Chức năng là ép chặt chốt chuyển hướng dòng nhựa ở trên vào kênh chia nhựa, hạn chế việc rò rỉ.
Sử dụng mối ghép ren, thường ghép kèm với vòng đệm. Bulong thường làm bằng vật liệu chế tạo bộ chia nhựa để không bị ảnh hưởng trong quá trình giãn nở do gia nhiệt bộ chia nhựa. Thường gắn thêm vòng đệm để tăng độ kín khít, tránh rò rỉ nhựa.
Hình 4.14 Bulong ghép chốt chuyển hướng dòng chảy và vòng đệm f. Bạc cuống phun. Chức năng: dẫn nhựa nóng chảy từ máy vào trong bộ chia nhựa.
Yêu cầu :
phải đảm bảo dòng nhựa nóng chảy. phần rỗng bên trong bạc cuống phun. Thường có dạng côn, đầu bạc cuống phun thiết kế dạng đai ốc để thuận tiện cho việc tháo lắp, phần tiếp xúc với bộ chia nhựa thiết kế dùng mối ghép ren để đảm bảo độ kín khít, không rò rỉ nhựa.
Do bạc cuống phun có chiều dài hơn 30mm nên ta chọn bạc cuống phun có gia nhiệt để đảm bảo dòng nhựa trong kênh dẫn.
Hình 4.15 Bạc cuống phun g. V ò n g định vị bạc cuống phun.
Chức năng: định vị bạc cuống phun, đảm bảo bạc cuống phun tiếp xúc tốt với đầu phun máy ép nhựa và không bị lệch trong quá trình khuôn hoạt động, tiếp xúc giữa vòng định vị và bạc cuống phun là khá nhỏ nhằm giảm thiểu lượng nhiệt truyền từ bạc cuống phun vào vòng định vị, thiết kế bạc cuống phun chỉ cần đảm bảo quá trình tiếp xúc tốt của bạc cuống phun và vòi phun máy ép trong quá trình hoạt động nên mối lắp giữa bạc cuống phun và vòng định vị nên chọn mối lắp có độ dôi để bù trư cho khoảng giãn nở nhiệt của bạc cuống phun. Vòng định vị được bắt chặt vào tấm kẹp trước bằng 4 bulong bố trí cách đều tâm vòng định vị. Hình 4.16 Định vị bạc cuống phun. h. Gia nhiệt
Lắp ghép manifold: i. Vòi phun. T hân vòi phun.
Thân vòi phun là phần tiếp xúc với bộ chia nhựa và tạo đường dẫn nhựa từ bộ chia nhựa đến kim phun để đưa nhựa vào khoang tạo hình. Thân
vòi phun được ghép vào tấm đỡ bộ chia nhựa và cố định trên tấm đỡ bằng mối ghép giữa thân vòi phun và hốc trong tấm đỡ mối ghép này được ép chặt khi bộ chia nhựa giãn nở giúp tránh rò rỉ nhựa ở phần giao giữa 2 bề mặt, yêu cầu của mối ghép phải tạo ra độ đồng tâm của thân vòi phun và phần kênh dẫn trên bộ chia nhựa rẽ xuống vòi phun khi thiết bị được gia nhiệt. Thân vòi phun cũng là nơi chịu lực chính của vòi phun do phần tiếp xúc với bộ chia nhựa phải chịu ảnh hưởng của lực tạo ra bởi sự giãn nở nhiệt theo chiều dài. Một mặt bên của thân vòi phun có thiết kế rãnh để đưa dây dẫn bộ gia nhiệt ra ngoài theo các rãnh trên tấm đỡ đến hộp điều khiển. Trên thân vòi phun có các rãnh để gắn các thiết bị gia nhiệt, và gắn thêm rãnh gắn cặp nhiệt điện ở đầu vòi phun để xác định nhiệt độ tại đầu vòi phun. Mặt tiếp xúc với bộ chia nhựa được gia công đạt độ bóng cao để hạn chế tối đa việc rò rỉ nhựa.
Hình 4.17 Thân vòi phun.
K im
phun.
Sản phẩm bánh răng thường được lắp bên trong các hệ thống truyền động nên không yêu cầu tính thẩm mỹ bề mặt của vết miệng phun, ta chọn kiểu kim phun dạng F-type, đây là loại kim phun sử dụng trong các loại miệng phun mở. Miệng phun F-type để lại 1 vết miệng phun nhỏ trên bề mặt sản phẩm.
Hình 4.18 Kim phun.
N
ắp giữ kim phun.
Nắp kẹp kim phun dùng để gắn chặt kim phun và cố định vị trí kim phun trên thân vòi phun. Vì vậy 1 phần nắp vòi phun được thiết kế có ren để gắn vào thân vòi phun. Phần kia của nắp phải tiếp xúc với rãnh trên tấm cái để tạo khoang tiền phòng, ở giữa nắp thiết kế dạng đầu bu-lông để thuận tiện tháo lắp.
Hình 4.19 Nắp giữ kim phun.
Bộ phận gia nhiệt.
Tác dụng: gia nhiệt thân vòi phun với các dây điện trở được quấn thành vòng ở bên trong, bề ngoài của lớp vỏ gia nhiệt này thường được phủ 1 lớp vật liệu để hạn chế việc truyền nhiệt.
Hình 4.20 Thiết bị gia nhiệt. L ắp ghép vòi phun. Hình 4.21 Vòi phun. 3.4.3. T hiết kế hệ thống làm nguội:
Theo 3.7.3,khoảng cách giữa thành lòng khuôn và tâm kênh dẫn là 2-2d. Đường kính kênh làm nguội là d= 8mmnên ta chọn B= 33 mm,C=16 mm. chọn kiểu bố trí theo từng kênh riêng biệt. \