thiết kế khuôn ép nhựa cho đuôi xe máy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: LÂM DƯƠNG VƯƠNG Lớp: 50CT-1
Ngành: Công nghệ chế tạo máy.
Tên đề tài: Thiết kế khuôn ép nhựa cho đuôi xe máy.
Số trang: Số chương: Số tài liệu tham khảo:
Hiện vật: - 01 đĩa CD.
- 02 cuốn đồ án

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN









Kết luận:


Nha Trang, ngày 20 tháng 06 năm 2012
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


T.S Nguyễn Văn Tường

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: LÂM DƯƠNG VƯƠNG Lớp: 50CT-1
Ngành: Công nghệ chế tạo máy.
Tên đề tài: Thiết kế khuôn ép nhựa cho đuôi xe máy.
Số trang: Số chương: Số tài liệu tham khảo:
Hiện vật: - 01 đĩa CD
- 02 cuốn đồ án
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN








Điểm phản biện:
Nha Trang, ngày …… tháng …… năm 2012.
CÁN BỘ PHẢN BIỆN


ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ

Nha Trang, ngày …… tháng …… năm 2012
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


LỜI CẢM ƠN
Qua gần 4 tháng tìm hiểu và làm việc, đề tài tốt nghiệp của em đã được hoàn
thành. Có được điều này là nhờ sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng Quý thầy,
cô trong bộ môn và các bạn cùng khóa.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy NGUYỄN VĂN TƯỜNG đã nhiệt tình
hướng dẫn và đóng góp những ý kiến quý báu giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp
này.
Đề tài tốt nghiệp này được hoàn thành là nhờ sự truyền đạt kiến thức của Quý
thầy, cô trong trường đã tận tình giúp đỡ cho em trong suốt khóa học. Em xin chân
thành cảm ơn và ghi nhận công ơn to lớn của Quý thầy, cô.
Xin cảm ơn các bạn cùng khóa đã giúp đỡ trong thời gian làm đề tài cũng như
trong những năm học vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn Kỹ sư Lâm Hoanh, GĐ công ty TNHH & SX
Nghĩa Hiệp đã nhiệt tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo cùng các anh em công
nhân của công ty TNHH & SX Nghĩa Hiệp đã cho phép em được tìm hiểu thực tế
tại công ty. Do kiến thức thực tế còn hạn chế, dù đã rất cố gắng nhưng không tránh
khỏi những sai sót, em rất mong được sự đóng góp ý kiến và thông cảm của Quý
thầy, cô.

Nha Trang, ngày 20 tháng 06 năm 2012
Sinh viên thực hiện

Lâm Dương Vương

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


MỤC LỤC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG



DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 37
Bảng 2 51
Bảng 3 54
Bảng 4 91
Bảng 5 93
Bảng 6 95
Bảng 7 96
Bảng 8 98
Bảng 9 98
Bảng 10 99
Bảng 11 99
Bảng 12 100
Bảng 13 101
Bảng 14 102
Bảng 15 103
Bảng 16 104
Bảng 17 105
Bảng 18 106
Bảng 19 106
Bảng 20 107
Bảng 21 108
Bảng 22 109

Bảng 23 110
Bảng 24 110
Bảng 25 113
Bảng 26 115

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


Bảng 27 117
Bảng 28 120
Bảng 29 121
Bảng 30 123
Bảng 31 125
Bảng 32 126
Bảng 33 127
Bảng 34 128
Bảng 35 129
Bảng 36 130

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay các sản phẩm được sản xuất ra từ nguyên liệu nhựa được sử dụng
rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực. Ngành công nghiệp nhựa ở Việt Nam và ngành
công nghiệp khuôn mẫu trong những năm qua đã đạt được những tốc độ tăng
trưởng, sản phẩm nhựa ngày càng phổ biến. Tuy vậy, việc đào tạo các cán bộ kỹ
thuật, cán bộ quản lý, đội ngũ công nhân còn nhiều bất cập. Các công ty, doanh
nghiệp trong và ngoài nước thiếu trầm trọng các chuyên gia, kỹ sư, kỹ thuật viên về
chất dẻo, kể cả các cán bộ quản lý kinh doanh trong ngành còn hạn chế nhiều về
kiến thức chất dẻo.
Bên cạnh đó, đi đôi với việc phát triển ngành nhựa là việc phát triển ngành
khuôn. Để tạo ra một sản phẩm nhựa có chất lượng và kinh tế đòi hỏi người kỹ
thuật phải có kiến thức về sản phẩm nhựa cũng như phải nắm vững những phương
pháp để gia công. Đặc biệt, phải nắm vững những nguyên tắc trong việc thiết kế
khuôn và những yêu cầu kỹ thuật trong việc tạo khuôn, vì chất lượng và giá thành
sản phẩm phụ thuộc vào đặt tính kỹ thuật của khuôn.
Sau khi tìm hiểu những vấn đề trên, trong đồ án tốt nghiệp này em được thực hiện
đề tài mang tên: “Thiết kế khuôn đúc đuôi xe gắn máy SYM đời mới cho công ty
khuôn mẫu Nghĩa Hiệp”.
Nội dung của đồ án bao gồm các phần:
+ Tổng quan về công nghệ ép nhựa.

+ Thiết kế khuôn cho sản phẩm.
+ Lập qui trình công nghệ gia công các mảnh khuôn.
+ Kết luận và đề xuất ý kiến.
Dù đã có nhiều cố gắng nhưng do thiếu kinh nghiệm thực tế và kiến thức còn
hạn chế nên trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất
mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ các thầy, cô để đề tài được hoàn
thiện hơn.
Nha Trang, ngày 20 tháng 05 năm 2012
Người thực hiện


Lâm Dương Vương



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG



Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ÉP PHUN
1.1 Tiềm năng, nhu cầu thực tế và hiệu quả kinh tế mà công nghệ ép phun
mang lại
1.1.1 Tiềm năng của ngành công nghệ ép phun
Ngành sản xuất sản phẩm nhựa là một trong những ngành công nghiệp đang
phát triển nhất tại Việt Nam với tốc độ tăng trưởng trung bình 10 năm trở lại đây là
10-15%. Tổng doanh thu của ngành năm 2008 đạt 5 tỷ USD, tăng 26% so với cùng
kỳ năm trước.
Tiêu dùng trong và ngoài nước tăng tạo điều kiện cho nghành sản xuất nhựa
Việt Nam tăng trưởng nhanh trong nhiều năm tới. Theo thống kê của Hiệp hội Nhựa

Việt Nam ước tính rằng năm 2009 ngành sản xuất nhựa trong nước sẽ đạt sản lượng
3,2 triệu tấn, tăng từ 2,3 triệu tấn năm 2008; và kim nghạch xuất khẩu năm 2009 sẽ
đạt 1 tỷ USD tăng 15,9% so với năm 2008. Theo thống kê trong nhiều năm tới sản
lượng này sẽ tiếp tục tăng mạnh do được đầu tư mạnh và nhu cầu ngày càng cao của
thị trường [Theo 19].
Cùng với sự đầu tư lớn về công nghệ, khoa học kĩ thuật cũng như đội ngũ
cán bộ có trình độ cao, khả năng thâm nhập thị trường tốt, được hưởng nhiều ưu đãi
về thuế quan đồng thời với định hướng trong tương lai các sản phẩm có truyền
thống sử dụng nguyên liệu từ thủy tinh, gỗ, giấy như chai, lọ, tủ… sẽ được thay thế
bằng các sản phẩm được sản xuất từ nhựa đã và đang tạo cơ hội lớn cho sự phát
triển của ngành công nghiệp nhựa Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung.
1.1.2 Nhu cầu thực tế và hiệu kinh tế mà ngành công nghệ ép phun mang lại

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


Với các tính chất như: độ dẻo dai, nhẹ, có thể tái chế, không có những phản
ứng hóa học với không khí trong điều kiện bình thường….vật liệu nhựa đã và đang
dần thay thế các vật liệu khác như: sắt, nhôm, gang, đồng thau…đang ngày càng
cạn kiệt trong tự nhiên. Từ những sản phẩm đơn giản như là: compa, viết, thước kẻ,
hay đồ chơi trẻ em, cho đến những sản phẩm phức tạp như: bàn, ghế, vỏ tivi, vi tính
hay các thiết bị dùng trong oto, xe máy đều được làm bằng nhựa. Hầu hết các sản
phẩm này có màu sắc, hình dáng hết sức đa dạng và chúng đã góp phần làm cho
cuộc sống của chúng ta trở nên đẹp và tiện nghi hơn. Điều này đồng nghĩa với việc
mà phần lớn được tạo ra từ công nghệ ép phun đã trở thành một công nghệ không
thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta.
1.1.3 Khả năng công nghệ
Ép phun có khả năng tạo ra những sản phẩm có hình dáng phức tạp tùy ý.
Trên một sản phẩm hình dáng giữa mặt trong và mặt ngoài có thể khác nhau (đây là
thế mạnh so với công nghệ sản xuất nhựa khác). Khả năng tự động hóa và tính lặp

lại cao, phù hợp với sản xuất hàng khối và đơn chiếc (trong trường hợp đặc biệt).
Sản phấm sau khi ép phun có màu sắc rất phong phú và độ nhẵn bóng bề mặt
cao, không cần gia công lại.
1.2 Sơ lược về vật liệu nhựa
1.2.1 Phân loại
Trong thực tế sản xuất và sử dụng nhựa, nhựa thường được phân loại thành 3
loại tiêu chuẩn:
Nhựa thông dụng: Là loại được sử dụng với một lượng lớn, bao gồm những
chủng loại nhựa: PE, PP, PS, ABS, PVC, PMMA…
Nhựa kỹ thuật: Là chủng loại nhựa có chất lượng trội hơn nhiều so với nhựa
thông dụng như: PE và PS có tính chât cơ lý như độ bền kéo, độ kháng nhiệt… và
được sử dụng sản xuất cho các chi tiết máy. Nhựa kỹ thuật được cải thiện về độ bền

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


trơn, kháng hóa chất, nhiệt, v.v…. Loại nhựa kỹ thuật tiêu biểu như là: PA, PC,
PPO biến tính, Polymer bão hòa, nhựa Fluoride, PI, nhựa Sulfonamid, PPS, v.v…
Nhựa chuyên dùng: Fluoingted Ethlen Propylene (FEP), Silicone (SI), PE
trọng lượng phân tử cực kỳ cao, v.v… cũng thuộc trong các loại nhựa thông dụng
và nhựa kỹ thuật. Mỗi loại nhựa chỉ sử dụng trong 1 số lĩnh vực riêng biệt.
1.2.2 Các tính chất chung của vật liệu nhưa
+ Trọng lượng nhẹ và cứng.
+ Vật liệu cách điện và nhiệt và âm tốt.
+ Chảy tốt, có thể dùng nhiều phương pháp gia công.
+ Kháng nước và hóa chất, không bị ăn mòn và tính ổn định hóa học cao.
+ Nhiều ứng dụng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất.
+ Có những tính chất đặc biệt tùy thuộc vào cấu trúc hóa học.
+ Không chịu nhiệt.
+ Độ cứng bề mặt kém.

+ Độ kháng dung môi thấp - ứng suất nứt thấp.
+ Tính chất tĩnh điện thấp.
+ Nhược điểm chủ yếu của vật liệu nhựa là tính ổn định không cao, modun đàn
hồi thấp, độ dai va đập thấp hơn kim loại và hợp kim, dễ bị lão hóa.
1.3 Một số vật liệu nhựa thông dụng
1.3.1 Nhựa PE (Polyethylene)
Đặc tính:
+ Mờ và màu trắng, tỷ trọng nhỏ hơn 1.
+ Mạch có nhánh nhiều, độ kết tinh thấp hơn.
+ Nhiệt độ mềm thấp hơn và lực kéo thấp hơn.
+ Độ giãn dài lớn và giòn ở nhiệt độ thấp.
+ Tính kháng hóa chất tốt.
+ Dễ cháy, hệ số giãn nở nhiệt cao.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


+ Độ chịu thời tiết kém, độ bám dính kém.
Ứng dụng:
+ PE có mật độ thấp (LDPE) được dùng làm: đồ đựng thực phẩm, đồ uống,
lọ đựng thuốc, màng đóng gói, vỏ dây điện, đồ chơi, đồ gia dụng.
+ PE có mật độ cao (LPPE) được dùng làm: túi sách hàng, túi đựng rác, hộp
đựng xà phòng bột, ống thoát nước, ống dẫn khí.
1.3.2 Nhựa PP (polypropylen)
Đặc tính:
+ Giống như PE nhưng cứng hơn và có tính chất hóa học tốt hơn, cách điện tần
số cao tốt, lực va đập thấp ở nhiệt độ thấp.
+ Các tính chất cơ học như: không màu, bán trong suốt, chất dẻo có trọng
lượng nhẹ, độ bền kéo, độ cứng cao hơn PE.
+ Tính chất nhiệt: kháng nhiệt tốt hơn PE, có tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ

cao, dòn ở nhiệt độ thấp và dễ cháy.
+ Cách điện tần số cao tốt, tính ứng suất nứt tốt, tính chất gia công ep phun tốt,
không mùi, không vị, không độc và có giá thành rẻ.
Ứng dụng: Dùng làm chi tiết nội thất và bên ngoài của ô tô, màng bao gói
thực phẩm, bồn máy giặt, thùng nhựa, can nhựa, các ngăn tủ, ghế, chén tách mỏng,
đồ bếp núc.
1.3.3 Nhựa PVC (Polyvinylchoride)
Đặc tính:
+ Có độ bền nhiệt thấp, mềm dẻo khi dùng thêm chất hóa dẻo.
+ Kháng thời tiết tốt, độ bền sử dụng cao, sự chống lão hóa cao, dễ tạo màu
sắc, trọng lượng nặng hơn so với 1 số chất dẻo khác.
+ Cách điện tần số cao kém, độ bền ổn định nhiệt kém, độc, độ bền va đập
kém, độc với chất độn.
Ứng dụng:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


+ Vật liệu PVC cứng: Dùng trong nông nghiệp, ống dẫn và thoát nước, ống
dây điện, lớp vách cho cabin bồn tắm, khung cửa sổ, ống nối, chụp đèn.
+ Vật liệu PVC mềm: Vật liệu lát sàn và vật liệu dán tường, gói thực phẩm,
ống trong nông nghiệp.
1.3.4 Nhựa PA (Polyamide)
Tính chất:
+ Tính chât cơ học: trắng sữa, tỷ trọng 1.13 – 1.17, độ giãn dài cao, độ bền độ
va đập, độ kháng mài mòn thấp, độ hấp thụ nước cao.
+ Tính chất nhiệt tốt, cách điện tốt, kháng hóa chất tốt, độ kết tinh cao, không
độc, không vị và đắt tiền.
Ứng dụng: Sản xuất các chi tiết chuyển động của máy (bạc lót, bánh răng,
cam ) kẹp tài liệu, bulông

1.3.5 Nhựa PET (Polyethylene Terephathalate)
Tính chất:
+ Chu kỳ ép ngắn, trong như thủy tinh, kháng va đập tốt, tính kháng thẩm thấu
tốt.
+ Dễ gia cường bằng sợi thủy tinh cho nhiều công cụ hơn, dễ định hướng hai
chiều.
Ứng dụng: Sản xuất các sản phẩm cần va đập và cần quang học tốt như các
chi tiết trong xe hơi, điện và điện tử, các loại chai cho nước giải khát.
1.3.6 Nhựa PC (Polycacbonate)
Tính chất:
+ Nhựa PC có thể được gia công bằng phương pháp đùn phun, ép đều có sự co
ngót như nhau.
+ Độ bền cơ học cao, bền ở nhiệt độ cao, chịu lạnh tốt, độ hút ẩm thấp, khó
cháy. Sản phẩm của PC có thể làm việc lâu ở nhiệt độ gần với nhiệt độ làm mềm mà
không thay đổi kích thước sau khi làm nguội.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


Ứng dụng: Sản xuất máy tính cá nhân, máy in, máy fax, điện thoại di động,
đĩa cứng như CD và DVD, pha đèn xe ô tô, mặt đồng hồ, vật liệu lợp, nhà để xe, vật
liệu cách âm trong xây dựng.
1.3.7 Nhựa PS (polystyrene)
Tính chất : Nhựa PS không màu, vô định hình, có độ cứng khá tốt độ dai va
đập kém, dể gia công bằng phương pháp ép phun hoặc đúc áp lực, chịu ăn mòn hóa
học tốt.
Ứng dụng : Hộp nhựa trong suốt đựng thức ăn (HIPS), các bộ phận cho thiết
bị điện gia dụng lớn như tivi, tủ lạnh, máy giặt, máy điều hoà, vật liệu cách nhiệt,
bình chứa.
1.4 Giới thiệu một số phương pháp gia công vật liệu nhựa

1.4.1 Công nghệ ép phun
Là phương pháp gia công chủ yếu và rộng rãi nhất, dùng cho nhựa nhiệt dẻo.
Đặc điểm của phương pháp này là nguyên liệu nhựa được làm chảy dẻo và được
trộn đều trong máy ép phun và sau đó được đẩy vào trong khuôn. Khi chất dẻo
trong khuôn được làm nguội và rắn lại theo hình dạng của khuôn, nửa khuôn di
động sẽ mở ra và sản phẩm được đẩy ra khỏi nửa khuôn này.
Các loại nguyên liệu nhựa thông dụng có thể gia công trong máy ép phun như:
PP, PS, ABS, PSHI, PA, PC, PVC, PET, PPO, PF, MF, PELD, PEHD, POM, PBT,
ASA, SAN.
Thiết bị công nghệ gồm máy ép phun dùng để chế biến nguyên liệu nhựa và
khuôn dùng để định hình sản phẩm nhựa.
Ưu nhược điểm: áp lực phun lớn nên tạo ra được những chi tiết phức tạp,
nhiều chủng loại sản phẩm và hiệu quả kinh tế cao. Những chi tiết phức tạp thì việc
chế tạo khuôn gặp nhiều khó khăn và không chế tạo được những chi tiết dài liên tục.
1.4.2 Công nghệ ép đùn
Là dạng ép cho ra các sản phẩm có tính liên tục, mà ở đó vật liệu được ép
thành dòng đi qua lỗ khuôn, ví dụ như: Ống nước, dây điện Hình dạng mặt cắt

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


ngang của lỗ khuôn quyết định hình dạng bên ngoài của sản phẩm. Phương pháp
này thường được dùng để bọc dây điện, cáp, tạo màng mỏng, tạo ống rỗng có chiều
dài vô tận.
Ưu, nhược điểm: có thể chế tạo được những chi tiết rỗng dài vô hạn mà các
phương pháp khác không làm được. Sản phẩm dễ bị khuyết tật như nứt rạn bề mặt,
bọt khí, chiều dày không đều theo chiều dọc, …
1.4.3 Công nghệ cán tấm
Bản chất của phương pháp là tạo ra tấm có chiều dài vô tận. Bản chất giống
như các loại cán khác, khác nhau ở việc bố trí con lăn từ tốc độ thấp đến tốc độ cao

hơn, và nhiệt cũng từ thấp đến cao.
Ưu, nhược điểm: phương pháp này tạo ra tấm nhựa có bề mặt đẹp, đồng đều
và chiều dày có thể thay đổi được. Nhược điểm của phương pháp này là có nhiều
khuyết tật xảy ra cho sản phẩm như lỗ thủng, vết rỗ, bề mặt sản phẩm xấu, chiều
dày thay đổi….
1.5 Sơ lược về máy ép nhựa
1.5.1 Kết cấu máy ép nhựa
Máy ép phun gồm: Hệ thống kẹp, hệ thống khuôn, hệ thống phun và hệ
thống hỗ trợ ép phun.

Hình 1.1. Kết cấu máy ép nhựa.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


- Hệ thống hỗ trợ ép phun: Là hệ thống giúp vận hành máy ép phun. Hệ thống
này gồm 4 hệ thống con:
+ Thân máy: liên kết các hệ thống trên máy lại với nhau.
+ Hệ thống thủy lực: cung cấp lực để đóng và mở khuôn, tạo ra và duy trì lực
kẹp, làm cho trục vít quay và chuyển động tới lui, tạo lực cho chốt đẩy và sự trượt
của lõi mặt bên. Hệ thống này bao gồm: Bơm, van, ống dẫn, thùng chứa dầu…
+ Hệ thống điện: cung cấp nguồn cho động cơ điện và hệ thống nhiệt cho
khoang chứa vật liệu nhờ các băng nhiệt và đảm bảo an toàn cho người vận hành
máy bằng các công tắc. Hệ thống này gồm: Tủ điện và dây dẫn.

Hình 1.2. Sơ đồ bố trí motor và hệ thống điện.
+ Hệ thống làm nguội: cung cáp nước hay dung dịch ethylengycon để làm
nguội khuôn, dầu thủy lực và không cho nhựa thô ở cuống phễu bị nóng chảy. Vì
khi nhựa thô ở cuống phễu bị nóng chảy thì nhựa thô ở trên khó chảy vào khoang

chứa liệu. Nhiệt trao đổi cho dầu thủy lực vào khoảng 90-120°F. Bộ điều khiển
nhiệt nước cung cấp một lượng nhiệt, áp suất, dòng chảy thích hợp để làm nguội
nhựa nóng trong khuôn.
- Hệ thống phun: Hệ thống này làm nhiệm vụ đưa nhựa vào khuôn thông qua
quá trình cấp nhựa, nén, khử khí, làm chảy dẻo nhựa, phun nhựa lỏng và định hình
sản phẩm. Hệ thống này gồm các bộ phận:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG



Hình 1.3. Sơ đồ các bộ phận hệ thống phun.
+ Phễu cấp liệu (Hopper).
+ Các băng gia nhiệt. ( Heater band).
+ Trục vít. (Screw).
+ Bộ hồi tự hở. (Non return assembly).
+ Vòi phun. (Nozzle).
- Hệ thống phun: có vai trò trong việc phun nhựa ở dạng nóng chảy vào khuôn
hình thành nên sản phẩm nhựa. Bộ phận quan trọng nhất của thiết bị là vít xoắn
phun, nó có độ lớn khác nhau trong từng điều kiện đúc.
+ Vít xoắn là thiết bị gồm 3 bộ phận:

Hình 1.4. Vít xoắn.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


+ Bộ phận di chuyển: Đây là bộ phận di chuyển vật liệu đúc nhận từ phễu
nguyên liệu vào trong bộ phận ép trong thời gian làm nóng nguyên liệu. Rãnh vít có
chiều sâu h.

+ Bộ phận nén: Có chức năng nén cưỡng bức vật liệu nhựa, đường rãnh vít trở
thành chỗ nông.
+ Bộ phận pha chế vật liệu: Đây là bộ phận trộn lẫn vật liệu và sinh ra năng
lượng cho nhựa nóng chảy. Đường rãnh h2 ở chỗ vít là chỗ nông, di chuyển nhiệt ở
b phận này cao hơn trong bộ phận nén.
+ Đường kính vít có liên quan đến áp lực phun để biết mức độ của một máy ép.
- Hệ thống kẹp chặt: Hệ thống kẹp khuôn cùng với lực kẹp lớn, ngăn cản sự
đóng và mở khuôn theo hướng áp lực khuôn. Ngày nay nó thường được chạy bằng
lực thủy động. Có hai loại hệ thống chính: Hệ thống điều khiển áp lực và hệ thống
dịch chuyển.
+ Hệ thống điều khiển áp lực: Nó là một hệ thống kẹp chặt khuôn bằng lực
thủy động.
+ Hệ thống dịch chuyển: Là hệ thống sử dụng thiết bị cơ học gọi là bản lề di
chuyển. Lực kẹp là lực cơ học, nhưng lực chỉ làm việc khi cần máy di chuyển mở
rộng. Vì vậy nó cần điều chỉnh thiết bị kẹp theo chiều dày của khuôn.
1.5.2 Sơ đồ nguyên lý của máy ép nhựa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


1514131211
10
9
8
7
6
5
4
3
2

1
Ð

Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý máy ép nhựa.
1.5.3 Nguyên lý hoạt động
Nguyên liệu từ phiễu 4 qua lỗ nạp liệu vào cơ cấu trục vít 5 nhờ động cơ
thủy lực. Tại đây nguyên liệu được gia nhiệt và hóa lỏng nhờ điện trở 6, đồng thời
lúc này cơ cấu đóng khuôn hoạt động và khuôn được đóng lại. Ngay lập tức tín hiệu
được truyền đi và pittong P1 hoạt động tạo thành áp lực, đẩy nguyên liệu từ trục vít
vào lòng khuôn. Ở thời điểm này vít tải bắt đầu quay hóa dẻo vật liệu cho lần sau,
chất dẻo được làm nguội trong khuôn. Sau đó, cơ cấu khuôn 11 hoạt động, mở
khuôn và đẩy sản phẩm ra.
1.5.4 Chu kỳ ép phun

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG



Hình 1.6. Sơ đồ chu kì ép phun.
Giai đoạn kẹp: lúc đầu cụm kìm đóng khuôn lại rất nhanh nhưng sau đó
chậm dần cho đến khi khuôn được đóng lại hoàn toàn, lúc này áp lực kìm được tạo
ra rất lớn để chống lại áp lực cao từ dòng nhựa bắn vào khuôn.
Giai đoạn phun: trong giai đoạn này xảy ra 3 quá trình. Đầu tiên nhựa nóng
chảy được phun vào khuôn. Sau đó quá trình định hình sản phẩm diễn ra và xảy ra
hiện tượng co rút. Một lượng nhựa nữa sẽ được tiếp tục phun vào lòng khuôn để bù
trừ lượng co rút.
Giai đoạn làm nguội: giai đoạn này bắt đầu sau khi quá trình giữ kết thúc,
khuôn vẫn được đóng và nhựa nóng được làm nguội cho đến khi đủ cứng để có thể
đẩy ra khỏi lòng khuôn. Trong suốt giai đoạn này trục vít vẫn quay và lùi lại cho lần
phun kế tiếp.

Giai đoạn đẩy: cụm kìm làm chức năng mở khuôn một cách chậm chạp ở lúc
đầu và sau đó nhanh dần. Khi mở khuôn thì tấm đẩy của khuôn bị cần đẩy của máy
đẩy đẩy về phía trước để lói sản phẩm ra khỏi khuôn.

1.6 Khuôn ép nhựa
KẸP KHUÔN

PHUN NHỰA

LÀM NGUỘI
MỞ KHUÔN,
ĐẨY SẢN
PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


1.6.1 Các thuật ngữ cơ bản dùng trong khuôn nhựa
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.
Sản phẩm được tạo hình giữa hai phần của khuôn (khuôn di động, khuôn cố
định), khoảng trống giữa hai phần đó được điền đầy bởi hơi nhựa và nó sẽ mang lại
hình dáng và kích thước của sản phẩm.
Khuôn cố định : thông thường nó phần lõm của khuôn hình thành ra hình
dạng ngoài của sản phẩm, nó được gắn cố định trên bàn cố định của máy ép phun và
là nơi nhựa được phun vào trong khuôn để hình thành sản phẩm.
Khuôn di động : nó là phần lồi của khuôn và hình thành ra hình dáng trong
của sản phẩm. Khuôn di động thường được gắn trên bàn di động của máy ép phun.
Khi thiết kế, người ta thường để cho sản phẩm bám vào khuôn di động ở đó các cơ
cấu đẩy sản phẩm sẽ tháo sản phẩm ra khỏi khuôn.

Mặt phân khuôn : là mặt phẳng tiếp xúc của khuôn di động và khuôn cố
định. Mặt phân khuôn có thể là mặt phẳng hoặc mặt bậc thang, mặt bậc nghiêng,…
tuỳ theo hình dạng sản phẩm và sự bố trí lựa chọn của người thiết kế khuôn.
1.6.2 Các thành phần cơ bản của một khuôn nhựa
Phần khuôn cố định
1. Tấm kẹp khuôn phía trước : có nhiệm vụ kẹp phần cố định của khuôn vào
bàn máy ép phun.
2. Tấm khuôn phía trước : là phần cố định trên khuôn, nơi hình thành hình dáng
ngoài (phần lõm) của sản phẩm.
3. Vòng định vị : dùng để xác định vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn.
4. Bạc cuống phun : nối vòi phun và kênh dẫn nhựa với nhau thông qua tấm
kẹp phía trước và tấm khuôn trước. Dòng nhựa nóng chảy từ máy ép phun qua vòi
phun, bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa tới điền đầy vào các khoảng trống của khuôn
hình thành sản phẩm.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


5. Chốt dẫn hướng : dẫn phần khuôn di động tới phần khuôn cố định để liên kết
chính xác giữa hai phần cố định và di động của khuôn.

Hình 1.7. Các thành phần cơ bản của một khuôn nhựa.
Phần khuôn di động
6. Tấm khuôn sau: là phần chuyển động của khuôn, là nơi hình thành dáng
trong (phần lồi) của sản phẩm.
7. Bạc dẫn hướng: bảo đảm cho sự phù hợp chính xác giữa phần khuôn di động
và phần cố định của khuôn.
8. Tấm kẹp phía sau: kẹp chặt phần chuyển động của khuôn và bàn chuyển
động của máy ép phun.
9. Tấm đỡ: đỡ cho các phần ghép của chi tiết khuôn ghép trên tấm khuôn sau cố

định, cứng vững trong quá trình hoạt động của khuôn.
10. Khối ngăn: dùng làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho tấm
đẩy sản phẩm của khuôn hoạt động dễ dàng, ổn định.
11. Tấm giữ bàn đẩy sản phẩm: có nhiệm vụ giữ chốt đẩy vào tấm đẩy. Tấm đẩy
bàn đẩy sản phẩm: có nhiệm vụ đẩy chốt đội sản phẩm đồng thời với quá trình đẩy
sản phẩm của khuôn trong chu trình ép phun.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


12. Bạc ghép nối: dùng để nối, kẹp chặt chính xác, tránh mài mòn giữa các tấm
kẹp phía sau, khối ngăn, tấm đỡ của khuôn.
13. Chốt hồi: có nhiệm vụ làm cho chốt đẩy sản phẩm quay về vị trí ban đầu khi
khuôn đóng lại.
14. Chốt đẩy sản phẩm: dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở.
15. Bạc dẫn hướng bàn đội sản phẩm: để tránh bào mòn và dẫn hướng chính xác
bàn đội sản phẩm và chốt đẩy sản phẩm.
1.6.3 Các vấn đề chú ý khi thiết kế khuôn
Trước khi bắt đầu váo việc làm khuôn cho sản phẩm, ngoài những thông tin
cơ bản như: máy gia công khuôn thuộc loại nào, có bao nhiêu lòng khuôn trong một
khuôn, loại nhựa dùng cho sản phẩm, còn phải chú ý một số vấn đề khác như:
+ Các tính chất của nhựa dùng làm sản phẩm.
+ Số lượng sản phẩm cần sản xuất là bao nhiêu để ta có thể tính sơ bộ tuổi bền
của khuôn.
+ Chu kỳ ép phun mất bao nhiêu thời gian.
+ Nơi sản phẩm được sử dụng, dung sai lắp ghép giữa các sản phẩm, độ co rút
của nhựa, góc thoát khuôn là bao nhiêu, loại hệ thống kênh dẫn nào cho phù hợp, vị
trí, kích thước miệng phun, hoa văn trên khuôn, tính tự động hóa của máy, thời gian
hoàn tất, giá thành ….
+ Bên cạnh đó nhà thiết kế còn phải tiếp nhận thêm một số thông tin từ phía

khách hàng để có thế thiết kế làm thõa mãn khách hàng.
1.6.4 Các loại khuôn cho thiết kế
Trong thực tế người ta phân loại thành:
- Khuôn hai tấm: + Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội.
+ Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng.
- Khuôn ba tấm.
Mỗi khuôn đều có những ưu, nhược điểm riêng nên tùy vào tùy từng yêu
cầu, chất lượng, kết cấu sản phẩm….mà chọn khuôn phù hợp để sản xuất.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


CHƯƠNG 2
SẢN PHẨM ĐUÔI XE MÁY
2.1 Giới thiệu
Năm 2011 thực hiện mở rộng quy mô sản xuất và thực hiện ý tưởng về mẫu
xe đời mới năm 2013 cho thị trường châu Á nói chung và tại thị trường Việt Nam
nói riêng. Công ty sản xuất xe máy SYM Đài Loan bắt đầu nghiên cứu thiết kế, chế
tạo các thiết bị cho loại xe tay ga mới này. Tại Việt Nam, công ty Fataco chịu trách
nhiệm chính trong việc đúc các bộ phận nhựa của xe máy. Để làm tốt việc này,
tháng 11/2011 công ty Fataco liên hệ đặt hàng với công ty TNHH & SX Nghĩa Hiệp
để thiết kế và chế tạo khuôn đúc phần đuôi xe.
2.2 Mô hình CAD sản phẩm đuôi xe máy

Hình 2.1. Mô hình CAD 3D sản phẩm.
Mô hình CAD của sản phẩm đuôi xe máy được công ty Fataco trực tiếp giao
cho công ty TNHH & SX Nghĩa Hiệp ở dạng file IGES.Mô hình CAD này được tạo
thông qua các công đoạn như xây dựng từ mô hình đất sét sau đó quét trên máy quét
3D để tạo mặt lưới và được xử lý bề mặt trên phần mềm Unigraphic. Mô hình CAD
đã được chuyển sang định dạng file IGES trước khi chuyển cho công ty TNHH &

SX Nghĩa Hiệp.
- 24 -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


2.3. Đặc điểm của sản phẩm.
Sản phảm có kết cấu phức tạp, có nhiều hoa văn, và gân nên khó khăn cho
việc tạo mặt phân khuôn và tách khuôn.
Sản phẩm có nhiều mặt cong và một số góc nhọn sẽ gây trở ngại lớn cho việc
gia công sau này.
Kích thước của sản phẩm khá lớn (346x306x123 mm) dẫn đến khó khăn
trong việc xây dựng kết cấu và vận hành khuôn.
Sản phẩm có bề dày không đều nơi dày nhất là 3,04 mm, mỏng nhất là 1,52
mm do vậy cần phải bố trí miệng phun hợp lý để đảm bảo độ dày không đồng đều
của sản phẩm.
Sản phẩm có góc nghiêng theo hướng từ trên xuống, phía bên dưới sản phẩm
trống, sản phẩm đối xứng hai bên sẽ thích hợp cho việc xây dựng kết cấu khuôn hai
mảnh.


Hình 2.2. Bề dày ở một số vị trí sản phẩm.
- 25 -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD. TS. NGUYỄN VĂN TƯỜNG


Các thông số của sản phẩm:
+ Vật liệu: nhựa PC (Polycacbonat).
+ Kích thước bao của sản phẩm: 346x306x123 mm.

+ Thể tích của sản phẩm: 1629953 mm
3
.
+ Khối lượng sản phẩm: 2075 g.
+ Tổng diện tích bề mặt: 805136 mm
2
.
Dựa vào các đặc điểm, kích thước, kết cấu trên của sản phẩm thì khuôn hai
tấm là thích hợp nhất cho sản phẩm trên.