(Tiểu luận) thuyết minh đồ án tốt nghiệp đề tài thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa cho chitiết vỏ mỏ hàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
KHOA CƠ KHÍ

BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY
----------o0o----------

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA CHO CHI
TIẾT VỎ MỎ HÀN”.

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. Phạm Thế Minh.
SINH VIÊN THỰC HIỆN : Nguyễn Thị Hoa.
LỚP
: Cơ_ Điện Tử.
KHÓA
: 46.

HÀ NỘI - 2010

h


MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHN

5

1.1. Thực trạng khuôn mẫu trên thế giới và Việt Nam.
1.1.1. Thực trạng khuôn mẫu trên thế giới
1.1.2. Thực trạng khuôn mẫu ở Việt Nam

1.2. Khái niệm chung về khuôn

5
5
6

8

1.2.1. Vật liệu chất dẻo.
1.2.1.1. Chất dẻo
1.2.1.2. Polymer
1.2.1.3. Tính chất, đặc điểm, ứng dụng của chất dẻo.
1.2.2. Cơ sở thiết kế khuôn
1.2.2.1. Khái niệm về khuôn
1.2.2.2. Các bộ phận cơ bản của khuôn
1.2.2.3. Các yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn ép nhựa
1.2.2.4. Hệ thống đẩy
1.2.2.5. Hệ thống chốt hồi về
1.2.2.6. Hệ thống cấp nhựa
1.2.2.7. Lõi mặt bên của khuôn
1.2.2.8. Hệ thống làm nguội khuôn
1.2.2.9. Vật liệu làm khuôn:
1.2.2.10. Phương pháp thiết kế khuôn:
1.2.3. Máy ép phun

1.2.3.1. Cấu tạo máy ép phun.
1.2.3.2. Các cơng đoạn của máy đúc áp lực:
1.3.1. Tính cấp thiết của đề tài
1.3.2. Nhiệm vụ và nội dung thực hiện đề tài

Chương II: THIẾT KẾ KHUÔN CHO CHI TIẾT VỎ MỎ HÀN
2.1. Phân tích ý tưởng:
2.2. Thiết kế khn tổng thể

8
8
9
11
14
14
17
19
20
24
25
33
34
37
40
40
40
49
50
50

52
52
52

2.2.1. Phân tích lịng và lõi: (core and cavity)

52

2.3. Thiết kế kết cấu khuôn cho sản phẩm

55

2.3.1. Tạo bộ khuôn:
2.3.2. Tạo mặt phân khuôn cho chi tiết:

55
56

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

2

h


2.4. Lắp ráp các chi tiết vào khuôn:
2.4.1. Lắp trục dẫn hướng:
2.4.2. Lắp bạc dẫn hướng :
2.4.3. Ta lắp ráp bu lông cho các tấm phần khuôn cố định

2.4.4. Lắp các chốt hồi
2.4.5. Lắp bạc cuống phun:
2.4.6. Lắp bu lông cố định bạc cuống phun
2.4.7. Lắp cuống phun:
2.4.8. Lắp chốt đấy sản phẩm
2.4.9. Lắp bu lơng cố định tấm lịng khn và miếng ghép

Chương III:QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG KHN
3.1. Tấm ghép lịng khn:

58
58
58
59
60
61
61
63
63
64

67
68

3.1.1. Tấm ghép lịng khn của vỏ trên
3.1.2. Miếng ghép lịng khn vỏ dưới.

3.2. Tấm ghép lõi khuôn

68

72

72

3.2.1. Miếng ghép lõi khuôn của vỏ trên.
3.2.2. Miếng ghép lõi khuôn vỏ dưới:

3.3. Gia công tấm khuôn trên
3.4. Tấm khn dưới

72
76

77
82

KẾT LUẬN

89

PHỤ LỤC

89

TÀI LIỆU THAM KHẢO

92

LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay, nhờ vào những bước phát triển nhảy vọt của khoa học kĩ thuật,

đã mang lại cho con người nhiều tiện ích lớn, đặc biệt là sự phát triển của khoa
học máy tính, cơng nghệ thơng tin và những chương trình ứng dụng trong thiết
kế gia cơng cơ khí. Ngành đó được gọi chung là cơng nghệ CAD/CAM. Nhờ
cơng nghệ này mà việc thiết kế đến gia công ra sản phẩm được trở lên chính
xác và giảm thiểu nhiều cơng việc khơng cần thiết, nhờ đó giảm được thời gian
thiêt kế, chế tạo, nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

3

h


Lời Nói Đầu
Các sản phẩm nhựa ngày nay đang chiếm một tỷ trọng ngày càng lớn trong
kĩ thuật và đời sống như trong các máy móc thiết bị cơng nghiệp, thiết bị điện,
đồ dùng gia dụng... Vì vậy việc sản suất các sản phẩm theo khuôn mẫu công
nghệ đúc phun là rất cần thiết. Nhưng vấn đề chính là làm thế nào để nâng cao
được chất lượng, độ chính xác, tính thẩm mỹ của sản phẩm nhựa. Theo cơng
nghệ cũ thì việc thiết kế, gia cơng, lắp ghép là vơ cùng khó khăn, nhà sản xuất
mất nhiều thời gian và tiền của cho việc sản xuất thử và sửa lại khn. Những
vấn đề đó ngày nay được khắc phục bằng những phần mềm thiết kế chuyên
dụng như Solid eges, Catia….
Đồ án tốt nghiệp sau đây là đồ án tổng quát về quy trình thiết kế khn dập
sản phẩm nhựa.Trong q trình làm thiết kế có sử dụng một số phần mềm thiết
kế : CATIA, Mastercam.
Trong quá trình làm đồ án này, mặc dù gặp rất nhiều khó khăn, nhưng
được sự giúp đỡ tận tình của thầy ThS.Phạm Thế Minh. Em xin chân thành
cảm ơn!

Trong quá trình thiết kế, mặc dù em rất cố gắng nhưng khơng tránh được
những thiếu sót, em mong các thầy và các bạn góp ý

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

4

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHN
1.1. Thực trạng khn mẫu trên thế giới và Việt Nam.
1.1.1. Thực trạng khuôn mẫu trên thế giới
Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn vào
nền sản xuất công nghiệp. Đặc biệt trong ngành chế tạo khuôn mẫu hiện đại,
công nghệ thông tin (CNTT) đã được ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển
đổi các q trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang kiểu sản xuất cơng nghệ
cao (CNC); Nhờ đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được
tự động hố. (CAD/CAM – trong đó: CAD là thiết kế với sự trợ giúp của máy
tính điện tử; CAM là sản xuất với sự trợ giúp của máy tính điện tử, cịn gọi là
gia cơng điều khiển số).
Các nước có nền cơng nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài
Loan...đã hình thành mơ hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng
cao, cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau:
+ Chuyên thiết kế chế tạo khn nhựa, khn dập nguội, khn dập nóng,
khn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động ...
+ Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu, chuẩn phục vụ chế tạo khuôn
mẫu như: Các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trục dẫn

hướng, lò xo, cao su ép nhăn, các cơ cấu cấp phôi tự động ...
+ Chuyên thực hiện cac dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn.
+ Chuyên cung cấp các dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu.
+ Chuyên cung cấp các phần mềm chuyên dụng CAD/CAM/CIMATRON,
CAE...
+ Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khn...
Những mơ hình trên là những mơ hình liên kết mở giúp các doanh nghiệp có
điều kiện đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo
hướng tự động hố q trình sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và
phất huy tối đa năng lực các thiết bị của mình. Điển hình là mơ hình cơng
nghiệp sản xuất khn mẫu (CNSXKM) của Đài Loan. Năm 2002 Đài Loan đã
xuất khẩu khuôn mẫu đi các nước: Trung Quốc, Mỹ, Inđônêxia, Thái Lan, Việt
Nam...với tổng trị giá 18.311.271.000 đài tệ, tương đương 48.726 tấn khuôn
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

5

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
mẫu. Khuôn mẫu của Đài Loan được đánh giá đạt tiêu chuẩn quốc tế nhưng giá
thành chỉ bằng 50% giá nhập ngoại, do đã luôn ứng dụng cập nhật những CN
mới (CN vật liệu mới, CN tự động hố, CNTT) vào q trình sản xuất.
1.1.2. Thực trạng khuôn mẫu ở Việt Nam
Tại Việt Nam, do hạn chế về năng lực thiết kế và chế tạo, các doanh nghiệp
hiện mới chỉ đáp ứng được một phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo
các sản phẩm cơ khí tiêu dùng và một phần cho các cơng ty liên doanh nước
ngồi. Với những sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hồ,

ơ tơ, xe máy…) hầu hết phải nhập bán thành phẩm hoặc nhập khuôn.
Một trong những nguyên nhân cần được đề cập đến là các doanh nghiệp SXKM
trong nước hiện đa phần hoạt động ở tình trạng tự khép kín, chưa có sự phối
hợp, liên kết với nhau để đi vào thiết kế và sản xuất chuyên sâu vào một hoặc
một số mặt hàng cùng chủng loại; trang thiết bị ở hầu hết các cơ sở thuộc trình
độ cơng nghệ thấp; hoặc có nơi đã đầu tư thiết bị cơng nghệ cao nhưng sự đầu tư
lại trùng lặp do chưa có sự hợp tác giữa các doanh nghiệp trong sản xuất. Bên
cạnh đó nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo và chuyển giao công nghệ cũng bị phân
tán. Cũng do sản xuất nhỏ lẻ nên ngay cả việc nhập thép hợp kim làm khuôn
mẫu cũng phải nhập khẩu với giá thành cao. Những điều này giải thích vì sao
chi phí SXKM của các doanh nghiệp Việt Nam luôn lớn, dẫn đến hiệu quả sản
xuất bị hạn chế.
Quy hoạch phát triển ngành cơ kim khí Hà Nội giai đoạn 2006-2010 đã xác
định: Tập trung phát triển các nhóm sản phẩm: Thiết bị đồng bộ; sản phẩm máy
công nghiệp; sản phẩm thiết bị kỹ thuật điện; công nghiệp ô tô - xe máy; sản
phẩm cơ kim khí tiêu dùng. Trong số đó, nhóm sản phẩm cơ bản có liên quan
đến sử dụng khuôn mẫu là: sản phẩm máy công nghiệp, sản phẩm ô tô - xe máy
và một số ngành sản xuất khác như: sản xuất sản phẩm từ cao su, plastic.
Kết quả khảo sát thực tế về nhu cầu khuôn mẫu đến 2010, đơn cử riêng về
khuôn dập, của một số Cty như sau: Cty Cơ khí Thăng Long: K.dập là 1.500 bộ;
Cty Điện cơ Thống Nhất: K. dập là 75 bộ; Cty chế tạo máy điện VN -HGR: K.
dập là 150 bộ; Cty Xích líp Đơng Anh: K. dập là 500 bộ; … Cùng với đó là nhu
cầu rất lớn về các loại khuôn nhựa, khuôn đúc áp lực… Như vậy, ngay trên sân
nhà, nhu cầu của thị trường về các loại khuôn mẫu là rất cao. Vấn đề đặt ra cho
các cơ quan quản lý Nhà nước là: cần phải tiến hành công tác quy hoạch để định
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

6

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
hướng phát triển CN SXKM; thực hiện công tác tổ chức, điều phối, hợp tác, liên
kết sản xuất giữa các cơ sở ra sao, nhằm đầu tư và phát triển CNSXKM đạt hiệu
tối đa.
Kinh nghiệm của Đài Loan - một quốc gia có ngành CNSXKM phát triển cho
thấy, họ luôn cập nhật và ứng dụng những CN vật liệu mới và CN tự động hoá
vào quá trình sản xuất. Một điểm quan trọng nữa là: sự liên kết chặt chẽ trong
sản xuất giữa các doanh nghiệp thuộc ngành CNKM. Hiệp hội Khuôn mẫu Đài
Loan (TMDIA) đã tập hợp, liên kết hơn 600 Cty; đã hình thành các trung tâm
thiết kế, các tổ hợp chế tạo khn mẫu cho từng lĩnh vực cơng nghiệp, như đã
nói ở trên. Đây chính là sự phân cơng và hợp tác lao động ở mức độ cao; giúp
các doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực với việc ứng
dụng CNC, theo hướng tự động hoá q trình sản xuất. Nhờ đó, họ có điều kiện
phát huy tối đa năng lực thiết bị của mình, nâng cao năng suất và chất lượng sản
phẩm; tập trung đầu tư đổi mới thiết bị cơng nghệ. Cũng chính nhờ sự tập hợp,
liên kết này mà các doanh nghiệp tránh được sự đầu tư trùng lặp, giảm tối đa chi
phí khấu hao thiết bị trong giá thành sản xuất khuôn mẫu.
Vậy nên, trong xu thế hội nhập và hợp tác kinh tế quốc tế, muốn tồn tại và
phát triển bền vững, ngành CNSXKM của Việt Nam cũng như Hà Nội cần phải
có các giải pháp đúng, phù hợp. Nếu cứ để SXKM trong tình trạng hoạt động
khép kín, một đơn vị khó có thể đảm bảo có những sản phẩm khuôn mẫu chất
lượng cao, giá thành hạ. Thời gian tới, cần phải thành lập Hiệp hội của ngành
SXKM. Đây sẽ là nơi các doanh nghiệp gặp gỡ, trao đổi thông tin trong và ngồi
nước, quảng bá hình ảnh của doanh nghiệp mình cũng như tìm kiếm đối tác và
liên kết làm ăn. Hiệp hội cịn là nơi có quan hệ chặt chẽ với Chính phủ, Bộ
ngành; với các viện và trường đại học; với các cơ quan quản lý Nhà nước, từ đó
cung cấp thơng tin về chủ trương, chính sách, về cơ chế quản lý, về các công

nghệ và thiết bị tiên tiến, về xây dựng thống nhất bộ tiêu chuẩn cơng nghiệp và
tiêu chuẩn an tồn cho ngành khn mẫu… giúp các doanh nghiệp nhanh chóng
nắm bắt được mọi vấn đề liên quan đến sự tồn tại và phát triển của mình. Theo
kiến nghị của Đề tài “Khảo sát thực trạng công nghệ và sự biến đổi năng lực chế
tạo máy trong vùng kinh tế trọng điểm để xây dựng những luận cứ khoa học và
đề xuất giải pháp về liên kết sản xuất các sản phẩm cơ khí chủ lực ”.
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

7

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
1.2. Khái niệm chung về khuôn
1.2.1. Vật liệu chất dẻo.
1.2.1.1. Chất dẻo
Định nghĩa:
Chất dẻo: Là một loại vật liệu hỗn hợp được tạo thành từ các polymer cùng
với các chất phụ gia phù hợp với mục đích sử dụng như: Chất độn, chất gia
cường, chất ổn định, chất bơi trơn, chất hố dẻo, chất chống tĩnh điện, chất tạo
mầu.
Chất dẻo cịn có tên gọi khác rất phổ biến ở nước ta: Nhựa
 Vật liệu polime (vật liệu cao phân tử): chiếm tỷ lệ lớn.


Vật liệu gia cường (Chất độn gia cường): Dùng để làm tăng một số

tính chất cơ tính và để tiết kiệm vật liệu Polymer, chiếm từ 20% 30% đối với

vật liệu nhiệt dẻo và từ 30%60% đối với vật liệu nhiệt rắn.
 Các chất phụ gia cần thiết: Chiếm từ 5%6% bao gồm.
o

Chất ổn định: ổn định nhiệt, ánh sáng, thời tiết...

o Chất bơi trơn, dẻo hố: để gia cơng được dễ dàng và góp phần vào
tính hồn thiện của vật liệu.
o Chất chống tĩnh điện.
o Chất tạo màu: Để tạo mầu cho chi tiết đúc.
Định nghĩa chất dẻo (nhựa) có thể minh hoạ bằng sự phân loại ở biểu đồ sau
đây:

Hình 1.1:Các loại vật liệu
1.2.1.2. Polymer
Định nghĩa:
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

8

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
Polyme Là hợp chất hữu cơ mà được hình thành do sự liên kết hố học bền
vững giữa các đơn vị polyme với công thức phân tử hoàn toàn giống nhau. Các
đơn vị này nối với nhau thành chuỗi dài( còn gọi là mạch) chứa hàng ngàn đơn
vị nên phân tử polyme còn được gọi là cao phân tử.
Ví dụ: Các monomer Etylen qua phản ứng trùng hợp để tạo thành

polyetylen CH2=CH2

-(CH2-CH2)-

các chất dẻo được diều chế từ một nhóm đơn phân tử như nhau chủ yếu do độ
dài của mạch phân tử quyết định. Độ lớn của mạch phân tủ được xác định bằng
phân tử lượng trung bình (M) hoặc độ trùng hợp trung bình (P).
Bằng phương pháp hố học từ các đơn phân cùng loại hoặc được lấy từ
thiên nhiên và qua biến đổi hoá học để tạo thành Polyme. Bản chất của nó là
cùng một loại Polyme mà phân tử lượng có tăng thì các chỉ số cơ, lý, hóa chỉ
thay đổi chút ít cịn khơng thay đổi về tính chất.
Cấu trúc phân tử của các hợp chất có phân tử thấp và các Polymer được mơ
phỏng trên các hình vẽ sau:

Etylen
HC

Fomandehit

O
C
H
Nước
O
H
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

9

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
Tetramatilen- diamin
O

C

H

Mô phỏng cấu trúc phân tử PVC (Polyvinylclorid)
Cl
H

C

Vinylchlorid
C
Cl

H
Hình 1.2:Cấu trúc phân tử của một số loại hợp chất.
1.2.1.3. Tính chất, đặc điểm, ứng dụng của chất dẻo.
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

h

10

Chương I: Tổng quan về khn
a) Tính chất vật lý của chất dẻo
Đối với các loại vật liệu có phân tử thấp người ta chia ra các loại vật liệu ở
trạng thái rắn, trạng thái lỏng, trạng thái khí. Sự phân chia đó dựa trên cơ sơ ứng
xử của các loại vật liệu này khi có tác dụng của lực hoặc môi trường xung
quanh.
Mối quan hệ giữa năng lượng chuyển động nhiệt và năng lượng tác dụng
tương hỗ giữa các phần tử tạo thành vật liệu (nguyên tử, ion, phân tử…) sẽ quyết
định trạng thái của chúng.
Vật liệu ở thể khí: năng lượng chuyển động nhiệt lớn hơn năng lượng tác
dụng tương hỗ. khi tác dụng ngoại lực, chất khí sẽ khơng giữ được hình dạng và
thể tích của chúng.
Vật liệu ở thể rắn: Năng lượng tác dụng tương hỗ lớn hơn rất nhiều so với
năng lượng chuyển động nhiệt. Vì vậy vị trí tương quan giữa các phần tử tạo nên
vật rắn trở nên cố định, tạo ra độ dầy và được sắp xếp chặt chẽ với nhau. Trong
trạng thái rắn, các phần tử chỉ giao động quanh vị trí cân bằng được hình thành.
Nhờ vậy mà chúng chống lại được lực làm thay đổi thể tích và hình dạng của vật
liệu.
Vật liệu ở thể lỏng: Chiếm vị trí chung gian giữa các vật liệu ở thể rắn và
thể khí. Năng lượng chuyển động nhiệt và năng lượng tác dụng tương hỗ hầu
như cùng một độ lớn.
Dựa vào sự phân tích ở trên, người ta đưa ra kháiniệm về các pha tinh thể,
pha vơ định hình, pha khí:
+ Pha tinh thể: Các phần tử được sắp xếp theo một trình tự chặt chẽ, có quy
luật và phát triển theo ba chiều.
+ Pha vơ định hình: Có sự sắp xếp gần như ổn định về kích cỡ của các phần
tử, song tổ chức của chúng thiếu chặt chẽ, không phát triển dài (có nhiều khoảng
trống).

+ Pha khí: các phần tử có trật tự hỗn độn, sự sắp xếp khơng ổn định.
b) Các tính chất của chất dẻo.
 Độ bền đứt k
Được xác định khi kéo vật liệu chất dẻo trên máy thử có tốc độ kéo xác
định 10500mm/phút tại thời điểm đứt xác đinh được lực, độ giãn.
Độ bền đứt là tỷ số giữa lực kéo và tiết diện ngang nhỏ nhất của mẫu thử
lúc chưa kéo, đo bằng N/mm2, cịn độ dãn dài được tính theo phần trăm.
 Độ dãn dài do đứt
Là tỷ lệ giữa độ dãn dài đo được tại thời điểm đứt và độ dãn dài trước khi
kéo.
 Độ bền nén n[N/mm2]
Là tỷ lệ giữa lực nén cần thiết để làm vỡ mẫu thử khi nén và tiết diện ngang
của mẫu thử khi chưa nén. Giá trị độ bền nén thường lớn hơn độ bền đứt, nhiều
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46
11

h


Chương I: Tổng quan về khn
loại chất dẻo có độ bền nén gấp đôi bền đứt.
 Độ bền uốn u[N/mm2]
Là đặc trưng của vật liệu chống lại biến dạng đàn hồi. Giá trị độ bền uốn
thường nằm giữa độ bền kéo và nén.
 Độ dai va đập
Hiện trạng chống lại tải trọng động của chất dẻo có thể kiểm tra qua độ dai
va đập.
 Mô đun đàn hồi E[N/mm2]
Mô đun đàn hồi đặc trưng cho độ cứng của vật liệu hay tính chất của vật

liệu mà dưới tác dụng của lực thì sự biến dạng của mẫu xảy ra ở mức độ nào.
Đối với vật liệu đàn hồi nếu theo định luật Huc thì ứng suất tỷ lệ thuận với
độ giãn dài  = .E , với chất dẻo sự tỷ lệ thuận như trên chỉ xảy ra khi tải trọng
khá nhỏ. Mô đun đàn hồi của chất dẻo thường nhỏ.
 Độ cứng
Là tỷ lệ giữa lực gây ra độ sâu bị lún với mặt phẳng bị ấn lún, có thứ
nguyên N/mm2.
Đo độ cứng đối với chất dẻo phải thực hiện khi lực đang tác dụng vì chất
dẻo là vật dễ bị biến dạng trở lại do đàn hồi khi khơng có lực tác dụng.
 Các tính chất phụ thuộc vào thời gian
Đối với chất dẻo, có tính chất khác vật liệu khác đó là sự chảy lạnh (sự bị,
sự trườn). Sau một thời gian chịu tải trọng không đổi biến dạng xảy ra và tăng
lên theo thời gian.
 Các tính chất nhiệt học
Đối với chất dẻo thì nhiệt độ đóng một vai trị rất quan trọng, quyết định
đến tính chất cơ học và một loạt các tính chất khác nhau.
- Độ bền nhiệt: Nhiệt độ của mẫu thử khi mẫu chịu một sự biến dạng nhất
đinh dưới tác dụng của tải trọng cơ học.
- Độ bền lạnh: Độ bền lạnh rất quan trọng , độ bền lạnh của các loại chất
dẻo khác nhau đều có sự khác nhau rất lớn. Để đặc trưng cho độ bền lạnh
thường xác định nhiệt độ rạn vỡ.
- Độ dãn nở nhiệt: Hế số dãn nở nhiệt tuyến tính của chất dẻo so với thép
lớn hơn 7 - 15 lần vì vậy với chất dẻo khi thiết kế các sản phẩm khuôn mẫu luôn
luôn phải để ý đến điều này.
- Khả năng dẫn nhiệt: Trong một đơn vị thời gian, trên một mặt cắt ngang
trên vật liệu có một đơn vị chiều dày, dưới tác dụng của một đơn vị nhiệt độ có
khối lượng nhiệt được truyền đi W/mk.
- Nhiệt dung: Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ lên 10K cho 1 kg chất
dẻo j(kg.K). Nhiệt dung của chất dẻo phụ thuộc vào nhiệt độ.
 Độ bền hoá học

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

12

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
Là khả năng chống lại sự tác động của các chất hoạt hoá của các chất dẻo.
Độ bền hố học của chất dẻo có thể được xác định bởi các vị trí có thể bị
tấn công một cách dễ dàng nhất của các mạch phân tử. Xác định độ bền hoá học
bằng cách dùng mẫu thử có kích thước chuẩn cho vào chất hố học hay ngâm
vào dung dịch có độ đậm đặc nhất định với nhiệt độ đã cho. Sau một thời gian
nhất định do sự thay đổi về kích thước, khối lượng, sự thay đổi bề ngoài như
màu sắc, sự rạn nứt.
 Các tính chất lão hố
Nếu khi sử dụng ngồi trời thì cần chú ý đến sự lão hố vì dưới tác dụng
đồng thời của độ ẩm khơng khí, ánh sáng, nhiệt độ, ô xy và các tia năng lượng
làm giảm tuổi thọ của sản phẩm chất dẻo. Để giảm lão hoá, thường cho thêm các
chất phụ gia ổn định ánh sáng, ngăn cản lão hố.
1.2.2. Cơ sở thiết kế khn
1.2.2.1. Khái niệm về khuôn
Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đó nhựa được phun
vào, được làm nguội, rồi đẩy sản phẩm ra.
Khuôn là một dụng cụ để định hình một loại sản phẩm nhựa, nó được thiết kế
sao cho có thể sử dụng cho một số lượng chu trình u cầu. Kích thước và kết
cấu của khn phụ thuộc vào kích thước và hình dáng sản phẩm. Số lượng yêu
cầu là yếu tố quan trọng để xem xét, bởi vì yêu cầu sản xuất hàng loạt nhỏ
khơng cần đến khn nhiều lịng khn hoặc loại khn có kết cấu cao cấp.

 Thân khn: Nơi có bố trí lịng khn, thân khn được phân ra làm hai
nửa, một nửa tĩnh tại và một nửa di động.
 Đế khuôn: Kẹp chặt khuôn vào trong các bàn máy.
 Hệ thống cấp nhựa: bao gồm cuống phun, kênh nhựa, cổng nhựa. Mục
đích của cuống phun, kênh nhựa, và hệ thống cổng nhựa là dẫn vật liệu
chảy đều và với áp suất và nhiệt độ tối thiểu giảm dần tới mỗi lịng
khn, hoặc tới điểm xa hơn tại một lịng khn lớn.
 Hệ thống đẩy sản phẩm: Chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm ra
sau khi khuôn mở.
 Hệ thống làm nguội khn

*Các dạng khn chính:
- Khn hai tấm: là dạng thông thường nhất, dạng này cuống phun được
kéo ra khỏi lỗ phun trong khi khuôn đang mở và cuống phun có thể rơi xuống
cùng chi tiết.

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

13

h


Chương I: Tổng quan về khn
6

3

4

7

8

5
9

2

1

10

Hình 1.3:Cấu tạo khn hai tấm [1]
1 - Bạc cuống phun

6 - Tấm khuôn sau

2 - Vòng định vị

7 - Tấm đỡ

3 - Tấm kẹp phía trước

8 - Tấm đẩy

4 - Tấm khn trước

9 - Khối đỡ

5 - Chốt dẫn hướng

10 - Bạc dẫn hướng

Phương pháp dùng hai tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn. Tuy nhiên,
đỗi với sản phẩm loại lớn không bố trí được miệng khn ở tâm, hoặc sản phẩm
có nhiều miệng phun hoặc khn nhiều lịng khn, cần nhiều miệng phun ở
tâm thì kết cấu khn có thể thay bằng hệ thống khn ba tấm.
- Khn ba tấm:

Hình 1.4:Khn ba tấm [1]

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

14

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
Tam giua

Tam di dong

Tam co dinh

Hình 1.5:khn ba tấm [1]
Khn ba tấm với cổng nhựa ở giữa các lịng khn. Mục đích chính của

thiết kế này là tự động phân ra kênh dẫn nhựa và cổng nhựa theo các chi tiết
trong lúc khuôn đang mở. Trong bản thiết kế được minh hoạ, nhựa được phun từ
bạc cuống phun vào trong các kênh dẫn nhựa hình thang được cắt trong tấm
khuôn.
Khuôn ba tấm cũng được sử dụng khi cần thiết khi bố trí cổng nhựa ở trung
tâm hoặc nhiều cổng nhựa cho các đường chảy riêng vào trong lịng khn. Đối
với những chi tiết vách mỏng có dịng chảy nhựa rộng và dài. Hai hoặc nhiều
cổng nhựa có hướng vào trong chi tiết có thể tạo nên lưu lượng dòng chảy bằng
nhau và tránh được hiện tượng phân luồng dịng chảy. Khn ba tấm rất phù hợp
với nhiều trường hợp.
Hệ thống này gồm khuôn sau, khuôn trước và hệ thống thanh đỡ. Nó được
tạo ra hai khoảng sáng khi khuôn mở. Một khoảng sáng để lấy sản phẩm ra và
khoảng sáng kia để lấy kênh nhựa ra. Nhược điểm của hệ thống khuôn ba tấm là
khoảng cách giữa vịi phun của máy và lịng khn rất dài, nó làm giảm áp lực
khi phun khn và tạo ra nhiều phễu liệu của hệ thống kênh nhựa.
- Khuôn nhiều tầng: Khi yêu cầu một số lượng sản phẩm lớn và để giữ giá
thành sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của
máy. Với loại hệ thống khn này chúng ta có một hệ thống đẩy ở mỗi mặt của
khuôn.

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

15

h


Chng I: Tng quan v khuụn
Lòng khuôn

Lòng khuôn

Hỡnh 1.6: Khuụn nhiều tầng [1]
1.2.2.2. Các bộ phận cơ bản của khuôn
Khuôn gồm hai phần chính: Một phần là lõm và sẽ xác định hình dạng ngồi
của sản phẩm được gọi là lịng khn, phần xác định hình dạng bên trong của
sản phẩm được gọi là lõi.
Phần tiếp xúc giữa lõi và lịng khn được gọi là mặt phân khn.
Ngồi lõi và lịng khn cịn có các bộ phận khác, chức năng ca chỳng c
ch ra trong hỡnh sau.

Lòng khuôn
Mặt phân khuôn
Lõi khu«n

Hình 1.7:Cấu tạo sơ bộ

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

16

h


Chương I: Tổng quan về khn
2

3

4

5

1
19
18
17
7
16

8

15

14 13 12 11 10

9

Hình 1.8:Các bộ phận cơ bản của khuôn
1. Tấm kẹp trước

10. Chốt đẩy sản phẩm

2. Tấm khn trước

11. Tấm giữ

3. Vịng định vị

12. Tấm đẩy

4. Bạc cuống phun

13. Bạc dẫn hướng chốt

5. Sản phẩm

14. Chốt hồi về

6. Bộ định vị

15. Bạc mở rộng

7. Tấm đỡ

16. Chốt đỡ

8. Khối đỡ

17. Tấm khuôn sau

9. Tấm kẹp phía sau

18. Bạc dẫn hướng

19. Chốt dẫn hướng
 Chức năng của các bộ phận của khuôn nhựa
- Tấm kẹp phía trước: Kẹp phần cố định của khn vào máy.

- Tấm khuôn trước: Là phần cố định của khn tạo thành phần trong và phần
ngồi của sản phẩm.
- Vịng định vị: Đảm bảo vị trí thích hợp của khn với vịi phun.
- Bạc cuống phun: Nối vịi phun với kênh nhựa với nhau qua tấm kẹp phía
trước và tấm khuôn trước.
- Sản phẩm.
- Bộ định vị: Đảm bảo cho sự phù hợp giữa phần cố định và phần chuyển động
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

17

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
của khuôn.
- Tấm đỡ: Giữ cho mảnh ghép của khn khơng bị rơi ra ngồi.
- Khối đỡ: Dùng làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho tấm
đẩy hoạt động được.
- Tấm kẹp phía sau: Kẹp phần chuyển động của khn vào máy.
- Chốt đẩy: Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn bị mở.
- Tấm giữ: Giữ chốt đẩy vào tấm đẩy.
- Tấm đẩy: Đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy.
- Bạc dẫn hướng chốt: Để tránh hao mòn và hỏng chốt đỡ, tấm đẩy và tấm giữ
do sự chuyển động giữa chúng.
- Chốt hồi về: Làm cho chốt đẩy có thể quay trở về khi khn đóng lại.
- Bạc mở rộng: Dùng làm bạc kẹp để tránh mài mịn, hỏng tấm kẹp phía sau
khối đỡ và tấm đỡ.
- Chốt đỡ: Dẫn hướng chuyển động và đỡ cho tấm đẩy, tránh cho tấm khuôn

khỏi bị cong do áp lực đẩy cao.
- Tấm khuôn sau: Là phần chuyển động của khn, tạo nên phần trong và
phần ngồi của sản phẩm.
- Bạc dẫn hướng: Để tránh mài mòn nhiều làm hỏng tấm khuôn sau.
- Chốt dẫn hướng: Dẫn phần chuyển động tới phần cố định của khuôn.
1.2.2.3. Các yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn ép nhựa
+ Đảm bảo độ chính xác về kích thước, hình dáng, biên dạng của sản phẩm
+ Đảm bảo độ bóng cần thiết cho cả bề mặt của lịng khn và lõi để đảm bảo
độ bóng của sản phẩm.
+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa hai nửa khn.
+ Đảm bảo lấy được sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng.
+ Vật liệu chế tạo khn phải có tính chống mịn cao và dễ gia cơng.
+ Khn phải đảm bảo độ cứng vững khi làm việc, tất cả các bộ phận của
khuôn không được biến dạng hay lệch khỏi vị trí cần thiết khi chịu lực ép lớn.
+ Khn phải có hệ thống làm lạnh bao quanh lịng khn sao cho lịng
khn phải có một nhiệt độ ổn định để vật liệu dễ điền đầy vào lịng khn và
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

18

h


Chương I: Tổng quan về khn
định hình nhanh chóng trong lịng khn , rút ngắn chu kỳ ép và tăng năng suất.
+ Khn phải có kết cấu hợp lý khơng quá phức tạp sao cho phù hợp với khả
năng công nghệ hiện có.
1.2.2.4. Hệ thống đẩy
Chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm ra sau khi khn mở.

A

Hình 1.9: Hệ thống đẩy [1]
- Khoảng đẩy A phải lớn hơn 5 – 10 mm so với chiều cao của sản phẩm
được lấy ra từ khuôn sau. Không nên làm khoảng đẩy quá dài, chốt đẩy đôi khi
rất nhỏ và nếu khoảng đẩy quá dài thì chúng sẽ làm yếu hệ thống đẩy.
- Sau khi sản phẩm được đẩy ra, hệ thống đẩy phải trở về vị trí ban đầu
để các chốt đẩy khơng làm hỏng các lịng khn của khn trước khi đóng
khn. Vì thế cần một chốt hồi về. Chốt đẩy và chốt hồi về được đặt cùng nhau
trên một tấm gọi là tấm đẩy. Tấm đẩy là tấm phải chuyển tất cả áp lực đẩy và
nếu tấm đẩy q mỏng thì nó sẽ bị uốn cong và lực đẩy sẽ khơng đều trên tồn
bộ bề mặt của sản phẩm vì vậy độ dày của tấm đẩy cũng rất quan trọng, ta có thể
lấy độ dày của tấm đẩy dựa vào bề mặt sản phẩm theo kinh nghiệm sau:
Bề mặt sản phẩm

Độ dày tấm đẩy

(cm2)

(mm)

5

12

10

15

25

20

50

30

100

50

SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

19

h


Chương I: Tổng quan về khn
- Kích thước của chốt đẩy phụ thuộc vào kích thước sản phẩm, nhưng
đường kính phải lớn hơn 3mm, trừ khi điều đó cần thiết cho hình dạng sản
phẩm.
- Thiết kế hệ thống đẩy phải đảm bảo khơng làm yếu khn sau, nhờ có
vị trí của sản phẩm và vị trí của chốt hồi có khoảng trống cần thiết dưới tấm đỡ
thường rộng và có thể làm cho tấm đỡ bị uốn cong nếu áp lực phun q lớn. Vì
vậy để làm chắc tấm khn sau có thể thêm vào khối đệm.
- Khi những sản phẩm có hành trình đẩy dài hoặc có những chốt đẩy
nhỏ, thì nên có những chốt dẫn hướng trong hệ thống đẩy.
a) Các chốt đẩy trịn

Đây là kiểu đẩy thơng thường, nói chung là rất đơn giản để đưa vào trong
khn, những lỗ trịn và chốt trịn rất dễ gia cơng.
Mặc dù những lỗ trịn dễ gia cơng, nhưng để gia cơng được những lỗ vừa
dài vừa chính xác thì rất tốn kém. Do đó phải doa rộng các lỗ chốt đẩy, chiều dài
của các lỗ doa có đường kính D được lấy phụ thuộc vào chiều dài.
Đối với những lỗ nhiệt luyện trước khi gia công: L = 4D.
Đối với những lỗ đó nhiệt luyện: L = 3D.
Lmax = 20 mm.
Lmin = 6 mm.
Việc đảm bảo di chuyển nhẹ nhàng giữa lỗ chốt đẩy và lỗ doa để tránh
làm hỏng chốt đẩy và cho dễ lắp cũng rất quan trọng.
Chú ý: Đối với những khuôn đã tôi mà vật liệu phun vào khn là:
polyacetat, polyamit, polycacbonat thì các lỗ phải để lượng dư trước khi nhiệt
luyện để sau này cần mài.
b) Lưỡi đẩy
Lưỡi đẩy tạo ra nhiều bề mặt hơn là chốt đẩy hình trịn như đối với những
chi tiết mỏng. Có điều bất lợi là những lỗ đẩy hình chữ nhật rất khó làm và cần
đặt chúng từ các miếng ghép lên đường phân khuôn.
Chú ý: Việc mài các lỗ đẩy là tạo nên một bề mặt rất phẳng cho các lưỡi
đẩy đi qua. Các lưỡi đẩy cũng yếu hơn các chốt đẩy trịn, nhưng có thể tăng
cứng vững.
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

20

h


Chương I: Tổng quan về khuôn

c) Các ống đẩy
Các ống đẩy rất thuận lợi cho quá trình đẩy quanh các chót lõi. Khi dùng
hệ thống đẩy này, góc thốt có thể giảm xuống đến 50 để tránh các vết chìm để
lại trên bề mặt phía trên.
d) Thanh đẩy
Thanh đẩy dùng cho các sản phẩm lớn. Để tránh làm hỏng lõi trong khi đẩy
và lùi về thanh đẩy phải cách bề mặt thẳng đứng của khn ít nhất 0.5 mm.
Cũng ví lí do đó thanh đẩy phải được hướng dọc theo khoảng đẩy.
Các ứng dụng khác của thanh đẩy: Đối với kiểu này cần có q trình đẩy kép
để đẩy sản phẩm ra hoàn chỉnh, thanh đẩy thường được gắn vào thanh nối bằng
vít chìm, nhưng nếu phủ lên mặt đỉnh của thanh đẩy thì sẽ sử dụng lắp gộp. Hệ
thống này khụng tạo ra sự dẫn hướng tốt để đẩy khoảng đẩy nhưng vẫn có thể
dùng được khi thanh đẩy nằm xa bề mặt thẳng đứng của lịng khn.
e) Tấm tháo
Tấm tháo là một trong những hệ thống đẩy tốt nhất. Trong trường hợp này
việc dẫn hướng để tránh làm hỏng lõi khuôn cũng rất quan trọng.
f) Các van đẩy
Hệ thống van đẩy không thông dụng trong chế tạo khuôn nhựa. Nó
thường được dùng bằng các hình cóc và trợ giúp khơng khí trong q trình đẩy
có hiệu quả. Một van đẩy cũng rẻ hơn so với dùng tấm tháo. Tuy nhiên phải có
một góc lớn hơn 20.
g) Sự đẩy cuống phun – kênh nhựa
- Sự đẩy cuống phun
Hệ thống này phải thực hiện hai hành động, vừa kéo cuống phun ra ngồi khn
khi mở vừa đẩy kênh nhựa, cuống phun và miệng phun ra khỏi khuôn sau. Đối
với hành động đầu tiên thì bộ phận kéo cuống phun kiểu chữ Z là kiểu đơn giản
và được sử dụng thông dụng.
- Sự đẩy kênh nhựa
Đối với khn có nhiều sản phẩm, và hệ thống kênh nhựa lớn thì ta làm hệ
thống đẩy kênh nhựa gồm nhiều chốt đẩy, điều đó làm cho q trình đẩy từ

khn sau được êm.
- Sự đẩy ép
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

21

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
Đôi khi cần phải đẩy sản phẩm ra bằng 2 chuyển động khác nhau và riêng rẽ.
Khi cần đẩy nặng thì dựng tấm tháo (tấm đẩy). Nhưng nếu dùng một phần nhỏ
của sản phẩm trong tấm đẩy làm cản trở việc rơi tự do của sản phẩm, thì cần có
một q trình đẩy nốt để đẩy nốt sản phẩm ra khi sản phẩm bị mắc kẹt hoặc dính
trên các chốt đẩy.
h) Hệ thống đẩy trong q trình phun khn tự động
Q trình phun khn tự động cần có một hệ thống hồn hảo mà trong đó các
sản phẩm cần được rơi ra dễ dàng trước khi đóng khn để tránh làm hỏng
khn.
Hệ thống đẩy có thể được cải tiến bằng cách thêm vào lò xo xung quanh chốt
hồi để hệ thống có thể tự chuyển động qua lại khơng để sản phẩm bị dính vào
chốt đẩy. Điều này cho phép đẩy được hai hoặc nhiều lần.
Trong một số trường hợp quá trình đẩy, các chốt về có thể ngăn cản rơi tự do
của sản phẩm, Một phương pháp tin cậy hơn để thu về hệ thống đẩy là nối hệ
thống với máy gia công. Tuy nhiên việc này có thể có một số trục trặc. Vì thế
nên dựng những khn khơng q 500mm. Cách tốt nhất là nối hệ thống đẩy
của khuôn vào hệ thống của hệ thống gia công khuôn nhựa bằng các bulông.
Sự đẩy từ nửa cố định:
Nói chung khn ln ln có thể đặt hệ thống đẩy vào phần chuyển động của

khuôn, nhất là trong trường hợp sản phẩm hình hộp vì lí do hình dạng mà phải
đặt từ phía trong, ta phải nối lịng khn và hệ thống đẩy vào phần cố định. Kiểu
này khơng thơng dụng do:
- Vì hệ thống đẩy: Việc nối giữa 2 vòi phun của máy gia công khuôn đối
với sản phẩm là xa. Tuy nhiên với một bạc sâu, vịi phun này có thể đi rất sâu
vào khuôn, cách khác là dùng bạc cuống phun ở đầu.
- Việc kéo hệ thống đẩy: Có thể dùng đến thiết bị kéo từ xa hoặc dùng
xích. Hệ thống đẩy này có thể điều khiển như một hệ thống bình thường với các
chốt đẩy về sau, các trụ định hướng và các trụ đỡ.
i) Hệ thống đẩy đặc biệt
Đối với những sản phẩm được thiết kế có hệ thống giữ ta có thể lợi dụng
tính đàn hồi của nhựa để đẩy sản phẩm. Quá trình đẩy gồm 3 giai đoạn.
+ Phần một: Khi thanh đẩy của hệ thống đẩy, chốt giữa chuyển động cùng
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

22

h


Chương I: Tổng quan về khuôn
với hệ thống đẩy do sức nén của lò xo.
+ Phần hai: Khi đầu chốt giữa chạm vào tấm đỡ thì nó dừng lại.
+ Phần ba: Các chốt đẩy chuyển động tiếp và đẩy sản phẩm ra khỏi chốt
giữa.
1.2.2.5. Hệ thống chốt hồi về
Có hai kiểu chốt hồi về:

Hình 1.10:Hệ thống chốt hồi về

+ Hồi khuôn tự động: Sau khi đẩy sản phẩm ra khỏi khn, dưới tác dụng
đàn hồi của lị xo lắp trên các chốt hồi khn tồn bộ hệ thống đẩy sẽ chuyển
động về vị trí ban đầu chuẩn bị cho chu kỳ tiếp theo.
+ Hồi khuôn cưỡng bức: Sau khi đẩy sản phẩm ra khỏi lịng khn, thớt
khn động sẽ chuyển động dần về phía chốt tĩnh. Hệ thống chốt hồi tỳ vào mặt
chốt tĩnh đưa toàn bộ hệ thống chày đẩy về vị trí ban đầu, chuẩn bị cho chu kỳ
ép tiếp theo.
Hệ thống chốt hồi khuôn cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Số lượng và vị trí của chốt hồi khn phải bố trí sao cho cân xứng, đảm
bảo hệ thống bàn đẩy di chuyển dẽ dàng không bị kẹt.
-Các lỗ và chốt được doa tinh và mài nhằm đảm bảo hệ thống di chuyển
nhẹ nhàng khi làm việc và không cho nhựa chui vào khe hở giữa lỗ và chốt.
1.2.2.6. Hệ thống cấp nhựa
Hệ thống cấp nhựa bao gồm cuống phun, kênh nhựa, cổng nhựa.
Mục đích của cuống phun, kênh nhựa, và hệ thống cuống nhựa là dẫn vật liệu
chảy đều và với áp suất và nhiệt độ tối thiểu giảm dần tới mỗi lòng khn, hoặc
tới điểm xa hơn tại một lịng khn lớn. Chảy đều về bản chất có nghĩa là bằng
tỷ lệ chảy qua mỗi cổng nhựa. Điều này có nghĩa là bằng áp suất tại điểm cuối
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

23

h


Chương I: Tổng quan về khn
của mỗi cổng nhựa, nó đúng cho tất cả các lịng khn. Trong trường hợp của
một họ khn, tổng lượng chảy có thể khác ở mỗi lịng khn, nhưng trong một
nhánh được thiết kế chính xác, thì sự điền đầy vào lịng khn sẽ hồn toàn khác

nhau trong cùng một thời gian. Khi sử dụng một hệ thống đo áp suất trong lịng
khn, chuyển từ lúc bơm tới việc duy trì hoặc thành sản phẩm được điều khiển
bởi bộ chuyển đổi trong lịng khn. Hệ thống này hoạt động tốt khi tất cả lịng
khn được điền đầy cùng một lúc.
Do đó bước đầu tiên khi thiết kế nhiều lịng khn là bố trí xắp đặt dòng chảy
bằng nhau, mỗi dòng chảy tỉ lệ với mỗi lịng khn sao cho tất cả các lịng
khn được điền đầy như nhau trong cùng một thời gian. Nếu tất cả các lịng
khn là như nhau thì sẽ giảm giá trị bằng lượng giảm áp suất từ cuống phun tới
mỗi đầu ra của cổng nhựa. Trong trường hợp đơn giản này, một cách trình bày
“cân bằng tự nhiên” có chiều dài và kích cỡ bằng nhau đối với tất cả các máng
dẫn. Số lịng khn đối với cân bằng tự nhiên là: 2, 4, 6, 8, 16, 18, 24, 32, 48,
64, 72, 96,…và vòng tròn miệng phun được đặt ở giữa. Khơng gian đủ cần phải
ở giữa lịng khn để cho phép làm mát đều trên khuôn. Trong nhiều trường hợp
phức tạp, khuôn cũng “cân bằng từng phần” hoặc “cân bằng giả tạo”.
Ngun liệu chảy vào lịng khn qua hệ thống cấp nhựa là một quá trình
hoạt động như sau:
Trước tiên nguyên liệu nhựa ở trạng thái nóng chảy được đổ vào cuống phun
và hệ thống kênh nhựa dẫn đến lịng khn. Khi nhựa nóng chảy điền vào lịng
khn thì chúng nhanh chóng được đơng đặc lại tạo thành một lớp vỏ mỏng (do
lịng khn có nhiệt độ thấp). Lúc đầu lớp nhựa đơng đặc lại rất mỏng vì thế
nhiệt mất đi rất nhanh, sau một thời gian lớp nhựa đơng đặc đạt được một độ dày
nhất định thì nhiệt thu được từ nhựa và ma sát do dòng chảy cân bằng với lượng
nhiệt mất đi, như vậy đó đạt được trạng thái cân bằng nhiệt.
Vì nhựa là một chất dẫn nhiệt kém nên lớp vỏ đơng đặc sẽ đóng vai trò là
lớp cách nhiệt cho lõi trong của nhựa nóng chảy và giữ nhiệt cho lõi trong. Do
đó mà nguyên liệu nhựa vẫn có thể chảy qua lõi giữa trong quá trình phun. Nếu
tốc độ phun tăng (áp lực phun lớn) thì lớp nhựa đơng lại sẽ bị mỏng đi do nhiệt
ma sát sinh ra lớn.
Để có một lớp cách nhiệt bằng phẳng thì khơng nên để có góc nhọn làm cản
SVTH: Nguyễn Thị Hoa

Lớp :Cơ_Điện Tử K46

24

h


Chương I: Tổng quan về khn
trở dịng chảy. Hơn nữa vùng làm nguội chậm khó qua được ở cuối cuống phun
và kênh nhựa tốt nhất là làm giống như dùng vật liệu cứng, điều này cho phép
nhựa nóng chảy chảy qua được.
a) Cuống phun
Cuống phun là chỗ nối giữa vòi phun của máy phun và kênh nhựa.
Vßi phun

Cng phun

Hình 1.11: Cuống phun
Bạc cuống phun được dùng chung khi sử dụng và được tiêu chuẩn hố,
nhưng nó cần được nghiên cứu với các loại sẵn có. Vấn đề chính trong vùng
cuống phun là điều tiết nhiệt độ khác nhau giữa miệng phun và cuống phun.
Miệng phun cần giữ trên nhiệt độ nóng chảy và trên nhiệt độ cuống phun, trong
khn hệ thống kênh nhựa lạnh thì phải giữ kín nhiệt độ khn.
Đối với khn hai tấm thì hệ thống cuống phun được sử dụng thơng thường
nhất là loại có bạc cuống phun. Bạc cuống phun được tôi cứng để không bị vòi
phun của máy làm hỏng (Bạc cuống phun này được các nhà sản xuất tiêu chuẩn
hố). Kích thước của cuống phun được tiêu chuẩn hoá
+ Khối lượng và độ dày của thành sản phẩm cũng như loại vật liệu nhựa
được sử dụng. Khi biết được khối lượng của sản phẩm thì đường kính của bạc
cuống phun có thể xác định được.

+ Kích thước lỗ vịi phun của máy cũng ảnh hưởng đến kích thước của
cuống phun ( cuống phun >  vịi phun).
Bán kính trên bạc cuống phun và vịi phun phải tạo nên sự liên kết phù hợp
giữa chúng. Bán kính trên bạc cuống phun phải lớn hơn 2 – 5 mm so với bán
kính của vịi phun để đảm bảo khơng có khe hở giữa vũi phun và cuống phun
khi chúng tiếp xúc với nhau. Nếu khe hở lớn khơng những làm rị rỉ vật liệu mà
cịn làm giảm áp lực phun.
Góc cơn của cuống phun là rất quan trọng vì nếu góc phun to thì ảnh hưởng
SVTH: Nguyễn Thị Hoa
Lớp :Cơ_Điện Tử K46

25

h