Thiết kế khuôn nhiều tầng với ứng dụng phần mềm proengineer

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện tại ở VIỆT NAM ngành nhựa đang phát triển rất mạnh và theo đó là sự
ứng dụng rộng rãi công nghệ ép phunđể tạo ra những sản phẩm có kiểu dáng phong
phú và chất lượng cao để đáp ứng nhu cầu ngày càng khó tính cua người tiêu dùng.
Một trong những khâu quan trọng nhất trong công nghệ ép phun là thiết kế sản phẩm
khuôn. Sản phẩm phải được thiết kế như thế nào để có kiểu dáng hình học phù hợp
cho quá trình ép phun? Khuôn được thiết kế như thế nào?, theo trình tự nào? Và phải
thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật gì? Khuôn nhiều tầng là gì?Để trả lời cho những câu
hỏi ấy,với đề tài” Thiết kế khuôn nhiều tầng với với ứng dụng phần mềm pro/engineer,
em mong rằng sẽ đưa đến cho người đọc những kiến thức tổng quát và cái nhìn trực
quan , cụ thể về quá trình thiết kế khuôn nhiều tầng và ứng dụng phần mềm
pro/engineer để thiết kế khuôn cho một sản phẩm cụ thể là phím bấm trên bàn phím.
Do thời gian tìm hiểu các nội dung của đề tàichỉ trong khoảng 14 tuần nên chắc
chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu
của quý thầy cô cũng như bạn bè để em có thể hoàn thiện đề tài của mình hơn nữa. Em
xin chân thành cảm ơn.


LỜI CẢM ƠN
Huy Cường xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô đã giảng dạy trong suốt quá trình
học tập tại khoa cơ khí, Trường Đại Học Bách Khoa-ĐHQG TP.HCM.
Em xin cảm ơn thầy LÊ TRUNG THỰC đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt
thời gian qua để em có thể hoan thành được luận văn này.
Em xin cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng chấm bảo vệ đã dành thời gian để đọc và
chất vấn, giúp chúng em hoàn thành tốt luận văn này.
Em cũng xin cảm ơn tất cả những người bạn đã luôn bên em, cùng san sẻ những khó
khăn trong học tập cũng như trong cuộc sống để em có thể hoàn thành tốt việc học tập.
Em xin cảm ơn cha mẹ đã khó nhọc nuôi dạy con nên người, để con có được như ngày
hôm nay. Em xin cảm ơn thầy cô đã dạy dỗ truyền đạt kiến thức và chỉ bảo cho chúng em .
Em xin cảm ơn.
CHƯƠNG 1

TỔNG QUANG VỀ SẢN PHẨM NHỰA VÀ TÍNH THIẾT THỰC
CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Thực trạng phát triển ngành nhựa Việt Nam.
Trong hơn 10 năm qua, ngành nhựa Việt Nam liên tục phát triển với tốc độ bình quân
25-30%/năm. Cụ thể sản xuất vật liệu xây dựng nhựa tăng 25%, sản xuất nhựa gia dụng
tăng 20% và sản xuất bao bì nhựa tăng 8 lần trong vòng 10 năm (từ 1997- 2007). Tăng cả
về chất lượng và sản lượng, ngày càng đa dạng hóa sản phẩm, đủ sức cạnh tranh với các
nước trong khu vực.
Hiện Việt Nam có hơn 2000 doanh nghiệp, 80% là doanh nghiệp vừa và nhỏ. Hơn
80% tập trung ở Hồ Chí Minh và phụ cận. Đây cũng là địa phương có ngành nhựa phát
triển cao nhất, sản xuất đến 80% sản lượng của cả nước.
Hơn 70% tổng sản lượng là của khối doanh nghiệp tư nhân. Nhiều doanh nghiệp tư
nhân có quy mô lớn như Duy Tân, Tân Đại Hưng, Phước Thạnh, Thành Lợi, Long Thành,
Đệ Nhất, Đạt Hòa, Đại Đồng Tiến, Quán Quân, Biti's, Hừng Sáng Giá trị tài sản của
những đơn vị này lên đến hàng chục triệu USD, có đơn vị hàng trăm triệu USD. Hầu hết
những công ty nhựa lớn của Việt Nam đều tập trung tại TP Hồ Chí Minh và các tỉnh thành
lân cận.
Sản phẩm nhựa có mặt hầu hết các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận
tải, thủy sản, xây dựng, điện điện tử. Ngay trong mỗi gia đình cũng xuất hiện nhiều sản
phẩm của ngành nhựa Việt Nam, từ những chiếc hộp đựng tăm, xà phòng, ly, tách, dày
dép… Những sản phẩm cấp cao đòi hỏi chất lượng cao như ống dẫn dầu, đồ nhựa cho ô tô,
máy vi tính cũng đã được các doanh nghiệp nhựa sản xuất thành công.
Trong vài năm gần đây thì đồ trang trí nội thất bằng nhựa cũng đã được người tiêu
dùng chấp nhận. Những sản phẩm nội thất nhựa như giường, tủ, bàn ghế, giá sách, kệ tivi
được sản xuất từ nguyên liệu cao cấp kết hợp với xử lý nhờ các công nghệ mới của các
doanh nghiệp Đại Đồng Tiến, Duy Tân được người tiêu dùng đánh giá không chỉ rẻ mà
còn tiện dụng, dễ lắp ráp và độ bền của sản phẩm cao. Những sản phẩm này đa dạng về
mẫu mã, màu sắc, cơ động khi tạo hình, tiện lợi khi kê, lắp ráp cho nhà cửa. Ngoài ra chúng
còn chịu được nước, độ ẩm không khí và có tính kháng lão hóa.
1.2. Một số sản phẩm nhựa đã thay thế được các sản phẩm truyền thống.

1.2.1. Sản phẩm truyền thống:
Ngoài các mặt hàng truyền thống ở trên nghành nhựa ngày nay đã phát triển rộng
khắp, đa dạng về sản phẩm và mẩu mã. Sản xuất từ những sản phẩm rất nhỏ linh
kiện điện tử đến các sản phẩm lớn như vỏ xe ô tô.
Dưới đây là một số nhóm sản phẩm nhựa:
Sản phẩm nhựa Sản phẩm truyền thống
Bao nhựa PP Bao đay, giấy
Ống nước nhựa Ống kim loại
Két nhựa Két gỗ trong ngành giải khát
Chai nhựa Chai thủy tinh
Ly chén nhựa Ly thủy tinh
Thuyền, cano Thuyền gỗ
Nhựa sản xuất trong nước đã dần dần thay thế được sản phẩm nước ngoài
1.2.2. Hàng gia dụng:
1.2.3. Sản phẩm công nghiệp:
1.2.4. Bao bì:
1.2.5. Sản phẩm thiết bị giáo dục:
Còn rất nhiều nhưng ở đây chúng tôi chỉ liệt kê một số sản phẩm thuộc
một số lĩnh vự của đời sống.
1.3. Công nghệ:
Các công nghệ chủ yếu được sử dụng trong ngành nhựa:
 Công nghệ ép phun (Injection Technology): là công nghệ truyền thống của
ngành sản xuất nhựa, công nghệ này phục vụ cho các ngành công nghiệp điện điện tử, điện
dân dụng, sản xuất xe hơi, và cao hơn là ngành công nghệ nhựa vi mạch điện tử.
 Công nghệ đùn thổi (Blowing injection technology): là công nghệ thổi màng,
sản xuất các loại bao bì nhựa từ màng, dùng trong các công nghệ thổi túi PE, PP và
màng(cán màng PVC) ngành thổi bao bì dạng chai nhựa tiên tiến như PET, PEN, thùng
phuy đều phát triển từ công nghệ đùn thổi.
 Công nghệ đẩy liên tục (Profile): cải tiến từ công nghệ đùn thổi truyền thống, do

nhu cầu tiêu dùng của xã hội ở các nhóm hàng sản phẩm nhựa dạng ống, từ ống PVC thoát
nước đến PE cấp nước, cao cấp là các sản phẩm phức hợp nhôm nhựa, cáp quang hay là
các sản phẩm vật liệu xây dựng, gia công thành phẩm khung cửa PVC, tấm trần vách
ngăn…
 Công nghệ chế biến cao su nhựa: là công nghệ ép sử dụng phổ biến trong ngành
chế biến cao su và các công nghệ ép phun sử dụng cùng lúc 2 loại vật liệu nhựa và cao su.
Đây là ngành có sức thu hút lớn, công nghiệp gia công giày dép nhựa gắn liền với công
nghệ này.
 Các công nghệ khác: Composite, Melamine, Công nghệ EVA, PU, EPS và các
công nghệ phụ.
1.4. Tính thiết thực cả đề tài:
Ngày này, do nhu cầu con người ngày càng cao trong lĩnh vưc sản phẩm nhựa
không những về kiều dáng mà còn về chất lượng cũng như giá thành thấp. chính vì vậy,
các công ty khuôn mẫu trên toàn thế giới không ngừng chế tạo ra nhiều loại khuôn khác
nhau để thõa mãn nhu cầu trên. Với số lượng lớn và thời gian sản xuất ngắn ta không
thể dùng khuôn cổ điển hay khuôn nhiều cavity. Tùy thuộc vào điều kiện sản xuất của
từng công ty mà ta chọn mô hình khuôn phù hợp.
Khuôn nhiều tầng là gì?
Đó là khuôn gồm nhiều tầng cùng chu kỳ ép cho ra số lượn sản phẩm gấp 3,4 lần so với
khuôn bình thường.
Giúp ta giảm bót số lần ép phun.
Số lượng máy móc như trước đây một khuôn một máy.
Giảm được số lượng công nhân đứng máy.
Có thể sản xuất từ những chi tiết kích thước nhỏ đến những chi tiết có kích thước lớn.
Dạng sản xuất là hàng loại lớn( các sản phẩm gia dụng, điện tử).
Do đó thông qua đề tài hy vọng sẽ cung cấp cho mcacs bạn thêm về một loại khuôn mới
đó là khuôn nhiều tầng.
Chương 2: TÌM HIỂU KHUÔN NHIỀU TẦNG
2.1. Các vấn đề cần quan tâm khi thiết kế khuôn:
- Công suất máy ép nhựa.

- Loại nhựa dùng cho sản phẩm (tính chất, độ co rút…).
- Đặc tính kỹ thuật cũng như điều kiện làm việc của sản phẩm.
- Góc thoát khuôn.
- Xác đinh loại khuôn cần thiết kế.
- Xác định tính năng kĩ thuật, tuổi thọ, hình thức sử dụng của khuôn.
- Lựa chọn vật liệu và phương pháp xử lý bề mặt tạo hình khuôn.
- Lựa chọn phương pháp chế tạo khuôn, trang thiết bị, máy móc…
2.2. Quy trình thiết kế khuôn:
• Công việc,các số liệu đặt hàng : Thiết kế từng phần, số lượng, vật liệu sản phẩm gia
công tinh bề mặt.
• Số liệu về máy phun nhựa: Áp lực phun, lực kẹp, dung tích bắn,kích thước các tấm.
• Loại khuôn: Khuôn bình thường hay có cắt sau.
• Thiết kế cơ khí: Thiết kế nguyên lý như:độ dày các tấm và phân bố các lỗ.
• Độ co rút: Xác định tính chất vật liệu, độ dày thành.
• Vật liệu khuôn: Loại vật liệu của từng chi tiết, độ cứng, độ nhẵn.
• Lòng khuôn và phần lồi: Liền khối hoặc lắp ghép, lắp ghép thứ cấp và thiết kế lắp
ghép.
• Bố trí các lòng khuôn: Số lòng khuôn, sự bố trí, vị trí.
• Thiết kế hệ phun: Trực tiếp hay gián tiếp,t thiết kế bạc phun.
• Mặt cắt ngang của kênh dẫn: Tròn, nữa tròn, hình thang, kênh dẫn nhựa nóng hay có
cách nhiệt.
• Hệ thống miệng phun: Màng, vòng, đường phun, chốt tàu ngầm, định vị miệng phun.
• Điều khiển nhiệt: Thiết kế đường nước.
• Hệ thống tháo khuôn: Chốt đẩy, tấm đẩy, vòng đẩy.
• Dẫn hướng và định tâm: Định vị bằng côn, trụ dẫn, chốt vòng định vị.
• Sự thoát khí: Chốt màng mỏng,spinder.
• Các chi tiết ghép nối: Bulong dài, bộ kích động thủy lực mặt bên, máy dẫn động bằng
hệ thống không có ren.
2.3. Phân loại khuôn:
2.3.1. Khuôn hai tấm:

2.3.1.1. Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội:
- Đối với khuôn hai tấm có một lòng khuôn thì không cần thiết phải thiết kế kênh dẫn nhựa
mà nhựa sẽ điền đầy trực tiếp vào lòng khuôn thông qua bạc cuống phun.
- Đối với khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn thì ta cần quan tâm đến việc thiết kế kênh dẫn
nhựa và miệng phun sao cho nhựa có thể điền đầy các lòng khuôn cùng lúc(vấn đề cân bằng
dòng chảy của nhựa). Trước khi bắt đầu thiết kế khuôn loại này ta nên dùng một mẫu để phân
tích thử trên phần mềm để tìm ra vị trí đặt miệng phun thích hợp nhất. Khi xét thấy vị trí các
miệng phun có thể đặt thẳng hàng với các lòng khuôn thì việc dùng khuôn hai tấm là thích hợp.
- Vì vấn đề cân bằng dòng chảy nhựa và đòi hỏi các miệng phun phải bố trí thẳng hàng với
các lòng khuôn mà việc thiết kế khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn gặp hạn chế đối với một số
sản phẩm nhựa nhất định. Để khắc phục hiện tượng này người ta dùng đến khuôn ba tấm hay
khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng.
Hình 3.1:
Khuôn hai tấm
có kênh dẫn
nguội
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.
2.3.1.2.

Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng:
Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng luôn giữ cho nhựa nóng chảy trong bạc cuống phun, kênh
dẫn và miệng phun. Nhựa chỉ đông đặc khi nó chảy vào lòng khuôn. Khi khuôn mở ra thì chỉ
có sản phẩm được lấy ra ngoài. Khi khuôn đóng thì nhựa trong kênh dẫn vẫn nóng và tiếp tục
điền đầy vào lòng khuôn một cách trực tiếp.
Hình 3.3: Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng
Đối với loại khuôn này, các miệng phun được đặt ở vị trí trung tâm của các lòng khuôn.
Điều này có nghĩa là kên dẫn phải được đặt xa mặt phân khuôn.Nhưng điều này không gây bất
kì trở ngại nào cho việc thiết kế. Loại khuôn này cũng phù hợp với khuôn có nhiều lòng khuôn
với kích thước nhỏ hay những khuôn mà hệ thống kênh dẫn phức tạp và phí nhiều vật liệu.
* Ưu điểm:
- Tiết kiệm vật liệu.
- Không có vết của miệng phun trên sản phẩm.
- Giảm thời gian chu kỳ.
- Điều khiển được sự điền đầy và dòng chảy của nhựa.
* Nhược điểm:
- Giá thành cao hơn khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội.
- Khó đổi màu vật liệu.
- Hệ thống điều khiển nhiệt độ dễ bị hỏng.
- Không thích hợp với những vật liệu chịu nhiệt kém.
2.3.2. Khuôn ba tấm:
a. Khuôn ba tấm kênh dẫn nguội:
Đối với sản phẩm lớn không bố trí được miệng phun ở tâm, hoặc sản phẩm có nhiều miệng
phun hay nhiều lòng khuôn cần nhiều miệng phun ở tâm thì kết cấu khuôn có thể thay bằng
khuôn ba tấm.
So với khuôn hai tấm thì hệ thống kênh dẫn của khuôn ba tấm được đặt trên tấm đở song
song với mặt phân khuôn chính. Chính nhờ tấm thứ hai này mà kênh dẫn và cuống phun có thể
được rời ra khỏi sản phẩm khi khuôn mở (tự cắt đuôi keo).
Hình 3.4:
khuôn ba tấm

Khuôn ba tấm được dùng khi mà toàn bộ hệ thống kênh dẫn không thể bố trí trên cùng một
mặt phẳng như ở khuôn hai tấm. Điều này có thể là do:
- Khuôn có nhiều lòng khuôn.
- Khuôn có một lòng khuôn nhưng phức tạp nên cần hơn một vị trí phun nhựa
- Khó khăn trong việc chọn ra một vị trí phun thích hợp khác
- Vì phải cân bằng dòng nhựa giữa các kênh dẫn với nhau nên buộc phải thiết kế kênh dẫn
không nằm trên mặt phân khuôn.
Điểm đặt trưng của khuôn ba tấm là tự cắt đuôi keo.
Hình 3.5 : Trình tự mở các tấm khuôn trong khuôn ba tấm.
* Ưu điểm:
- Giá thành thấp hơn so với khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng.
- Ít bị hỏng hóc hơn khuôn có kênh dẫn nóng.
- Có thể phù hợp với những vật liệu chịu nhiệt kém.
* Nhược điểm:
- Chu kỳ ép phun tăng do hành trình của dòng nhựa để đến được lòng khuôn dài.
- Lãng phí nhiều vật liệu.
- Cần áp suất phun lớn để điền đầy.
b. Khuôn ba tấm kênh dẫn nóng:
Đối với loại khuôn này, các miệng phun được đặt linh hoạt hơn khuôn hai tấm. Điều này có
nghĩa là kên dẫn phải được đặt xa mặt phân khuôn.Nhưng điều này không gây bất kì trở ngại
nào cho việc thiết kế. Loại khuôn này cũng phù hợp với khuôn có nhiều lòng khuôn với kích
thước nhỏ hay những khuôn mà hệ thống kênh dẫn phức tạp và phí nhiều vật liệu.
* Ưu điểm:
- Tiết kiệm vật liệu.
- Không có vết của miệng phun trên sản phẩm.
- Giảm thời gian chu kỳ.
- Điều khiển được sự điền đầy và dòng chảy của nhựa.
* Nhược điểm:
- Giá thành cao hơn khuôn ba tấm có kênh dẫn nguội.
- Hệ thống điều khiển nhiệt độ dễ bị hỏng.

- Không thích hợp với những vật liệu chịu nhiệt kém.
2.3.3. Khuôn nhiều tầng:
Khi yêu cầu số lượng sản phẩm lớn và để giử giá thành sản phẩm thấp, hệ thống
khuôn nhiều tầng được chế tạo để giử lực kẹp của máy thấp(nghĩa là dùng cho loại máy có kích
thước nhỏ) với loại hệ thống này ta có hệ thống đẩy ở mỗi mặt của khuôn. Hầu hết khuôn nhiều
tầng ứng dụng hệ thống hotrunner vì đãm bảo nhựa đến các tầng và không bị nguội. Nếu dùng kênh
dẫn nguội ta phải thiết kế một hệ thống đẩy cuống phun và kênh dẫn phức tạp rất khó thực hiện
Phân loại :
Ta chia thành hai loại khuôn.
• Các tấm cái của khuôn nằm cùng bên với nhau. Hệ thống đẩy sản phẩm về
một hướng. Khuôn loại có thể dùng hệ thống kênh dẫn nguội và hệ thống
kênh dẫn nóng.
Hình 3.
• Các tấm cái nằm đối diện nhau. Hệ thống đẩy sản phẩm ra từ hai phía ngược
nhau.đói với loại khuôn này ta sử dụng hệ thông hotrunner vào để đãm bảo
nhựa luôn nóng.
Ưu điểm :
- Kết cấu gọn.
- Giảm đáng kể máy ép.
- Sản xuất được các sản phẩm lớn.
Nhượt điểm:
- Hệ thống đẩy sản phẩm phải được thiết kế đặc biệt vì hai chuyển động
đẩy ngược nhau.
- Phải sử dụng một số chi tiết cơ khí để tạo chuyển động khuôn.
Dưới đây là hình minh họa việc tạo kết cấu khuôn hai tầng và cơ cấu đẩy
sản phẩm:
Hiện nay trên thế giới đã sản xuất được khuôn 2,3,4 tầng sản xuất được 75000
chi tiết trên giờ.
a. Khuôn hai tầng :
Hình 3.6: khuôn hai

tầng.
Ưu điểm :
• N
âng
cao
hiệu
quả
làm
việc
của
máy (sản phẫm tăng gấp đôi).
• Giảm đi số lượng máy móc cho quá trình phun.
• Các máy công suất nhỏ vẫn đáp ứng được, khuôn motof cavity hay nhiều cavity
trên một tầng khuôn.
• Hoạt động các khuôn là độc lập.
• Kế cấu đơn giản.
Ứng dụng :
• Chi tiết thành mỏng.
• Sản phẩm công nghiệp.
• Đồ dùng gia đình.
• Hàng tiêu dùng.
• Sản phẩm y học.
• Dao kéo.
b. Khuôn ba tầng:
Ưu điểm:
Ứng dụng:
• Chi tiết
thành mỏng.
• Đồ dùng
gia đình.

• Hàng tiêu
dùng.
• Sản phẩm y học.
c. Khuôn bốn tầng:
Ưu điềm:
•Sản
lượng tăng
gấp 100%
khuôn hai
tầng.
•Hình ảnh
trên có 96
cavity(4x24) sản xuất dược 75000 chi tiết/giờ vói chu kỳ 5s.
• Sử dụng hệ thồng hotrunner.
• Tuy nhiên kết cấu phức tạp.
Ứng dụng:
• Chi tiết thành mỏng và nắp.
• Sản phẩm y học.
2.4. Thiết kế lòng khuôn:
2.4.1. Số lòng khuôn:
Ta có thể cân nhắc để chọn số lòng khuôn phù hợp nhờ các thông tin sau:
- Kích cỡ của máy ép phun (áp suất phun lớn nhất và lực kẹp lớn nhất).
- Thởi gian giao hàng.
- Yêu cầu về chất lượng sản phẩm.
- Kết cấu và kích thước khuôn.
- Giá thành khuôn.
Số lòng khuôn thông thường được thiết kế theo dãy số: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 32, 48, 64, 96,
128. Vì các lòng khuôn sẽ dễ dàng được xếp theo hình chữ nhật hoặc hình tròn.
Thông thường, ta có thể tính số lòng khuôn cần thiết trên khuôn bằng cách dựa vào: số
lượng sản phẩm, năng suất phun và năng suất làm dẻo của máy ép phun, lực kẹp khuôn của

máy.
2.4.1.1. Số lòng khuôn tính theo số lượng sản phẩm trong đơn đặt hàng:
Trong đó:
n: số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn.
L: số sản phẩm trong một lô sản xuất.
K: hệ số phế phẩm, với k là tỉ lệ phế
phẩm.
: thời gian của một chu kỳ ép phun
(s).
: thời gian hoàn tất lô sản phẩm (ngày).
2.4.1.2. Số lòng khuôn tính theo năng suất phun của máy ép phun:
Trong đó:
. .
24.3600.
c
m
L K t
n
t
=
1
1
K
k
=
−
c
t
m
t

0,8
S
n
W
=
n: số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn.
S: năng suất phun của máy (gam/một lần phun).
W: trọng lượng của sản phẩm (g).
2.4.1.3. Số lòng khuôn tính theo năng suất làm dẻo của máy:
Trong đó:
n: số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn
P: năng suất làm dẻo của máy (g/ph)
X: tần số phun (ước lượng) trong một phút (1/ph)
W: trọng lượng của sản phẩm (g)
2.4.1.4. Số lòng khuôn tính theo lực kẹp khuôn của máy
Trong đó:
n: số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn
: lực kẹp khuôn tối đa của máy
S: diện tích bề mặt trung bình của sản phẩm kể cả các rãnh dòng theo hướng đóng
khuôn ()
P: áp suất trong khuôn (Mpa)
2.4.2. Các cách bố trí lòng khuôn:
Sau khi chọn số lòng khuôn, chúng ta cần bố trí các lòng khuôn sao cho hiệu quả và tối
ưu.Trên thực tế , người ta thường bố trí các lòng khuôn theo kinh nghiệm mà không có bất kì
một sự tính toán hay mô phỏng nào. Nhưng nếu làm như vậy đôi khi ta gặp phải một số lỗi trên
sản phâm. Đặc biệt với những khuôn có các lòng khuôn khác nhau, làm ta phải sửa lại khuôn do
đó rất tốn kém về thời gian và chi phí. Do đó để tránh lỗi này ta mô phỏng quá trình điền đầy
của từng lòng khuôn mà không có hệ thống kênh dẫn để biết chúng được điền đầy như thế nào.
Khi ấy ta sẽ thiết kế hệ thông dẫn nhựa để tạo sự cân bằng động cho từng lòng khuôn.thông
thường có ba cách bố trí : bố trí theo vòng tròn,bố trí theo dãy và bố trí đối xứng.

a. Bố trí theo vòng tròn:
Hình
3.7- bố
trí dạng
vòng
• Ưu điểm:
Chiều dài dòng nhựa bằng nhau,dễ tách khuôn, đặc biệt đối với các sản
phẩm đòi hỏi thiết bị tháo ren.
• Nhược điểm:
Chỉ áp dụng cho motojsoos lòng khuôn nhất định.
.
P
n
X W
=
.
p
S P
n
F
=
p
F
2
mm
b. Bố trí theo dãy:
Hình 3.8-bố trí theo dãy.
• Ưu điểm:
Bố trí được nhiều khuôn tạo hình hơn là bố trí theo dạng tròn. Có thể
tăng số lòng khuôn dễ dàng nên rất thông dụng cho sản xuất hàng khối.

Tỷ lệ nhựa tái sinh từ hệ thống dẫn nhựa bé.
• Nhượt điểm:
Chiều dài của dòng nhựa đối với từng lòng khuôn không bằng nhau. Do
đó chúng ta cần hiệu chỉnh các kích thước kênh dẫn nhựa để các lòng
khuôn điền đầy đồng đều.
c. Bố trí đối xứng:
Hình 3.9-bố trí đối xứng.
• Ưu điểm:
Chiều dài dòng nhựa bằng nhau đối với tấc cả các lòng khuôn mà không cần
điề chỉnh kênh dẫn, miệng phun. Có thể tăng số lòng khuôn dễ dàng.
• Nhược điểm:
Thể tích kênh dẫn lớn, nhiều bavia do đó cần thêm ống phân phối nóng
hoặc kênh dẫn cách ly.
Với cách bố trí theo dãy, chúng ta phải hiệu chỉnh kích thước các kênh
dẫn để các lòng khuôn điền đầy đồng đều. Để hiệu chỉnh chính xác và nhanh
chóng, chúng ta phải dùng phần mềm mô phỏng : moldflow,cadmould….
Hình 3.10-Ứng dụng moldflow phân tích kích thước kênh dẫn.
2.5. Thiết kế hệ thống dẫn nhựa:
Hệ thống dẫn nhựa trong khuôn có tác dụng đưa nhựa từ vòi phun của máy ép phun vào các
lòng khuôn. Hệ thống này gồm: Cuống phun, kênh dẫn và miệng phun. Thông thường trong các
thiết kế người ta thiết kế kênh dẫn và miệng phun trước rồi mới đến cuống phun vì kích thước
của cuống phun phụ thuộc nhiều vào kích thước và miện phun.
Hình 3.11: Hệ thống dẫn nhựa
2.5.1. Cuống phun (Sprue):
Cuống phun nối trực tiếp với vòi phun của máy ép để đưa nhựa vào kênh dẫn qua miệng
phun và vào các lòng khuôn.
Đối với mà khuôn trước do hai tấm ghép lại hay loại khuôn hai tấm nên làm phần côn gần
lòng khuôn lớn phần côn ở gần vòi để dễ tháo cuống phun không bị dính lại ở bậc này.(như
hình 3.11)
Hình 3.11

Kích thước cuống
phun phụ thuộc hai
yếu tố:
-Chủ yếu là kích
thước và độ dày thành
sản phẩm cũng như
loại vật liệu nhựa sử
dụng. khi biết khối
lượng sản phẫm(tính
bằng gam), kích thước
cả cuống phun có thể
được xác định dựa
vào kích thước kênh
dẫn nhựa.
-Kích thước lỗ vòi phun của
máy củng ảnh hưởng đến kích thước cuống phun.
Đầu cuống phun nên càng nhỏ càng tốt nhưng vẫn phải đảm bảo sự điền đầy đồng đều giữa
các lòng khuôn với nhau. Góc côn của cuống phun cần phải đủ lớn để thoát khuôn nhưng
đường kính cuống phun thì không nên quá lớn sẽ làm tăng thời gian làm nguội và tốn vật liệu.
Trên thực tế người ta ít khi gia công lỗ cuống phun liền trên khuôn từ trước(trừ những
khuôn đơn giản, rẻ) mà dùng bạc cuống phun để tiện cho việc gia công thay thế.
Hiện tại, trên thị trường có ba loại bạc cuống phun phổ biến có vá đường kính ngoài 12, 16,
20 tùy theo khối lượng của sản phẩm, kích thước kênh dẫn và đường kính của vòi phun trên
máy phun mà ta dùng loại bạc cuống phun nào cho phù hợp.
Hình 3.12: Một
số loại bạc cuống
phun.
Hình 3.13: Một
số loại vòng định
1,6

r
D D mm
= +
vị
Hình 3.14: Bạc
cuống phun
trên khuôn
Trên
khuôn
cuống phun
sẽ được
đẩy rời
khỏi khuôn
cùng lúc
với sản
phẩm. Do
đó cần có
bộ phận
kéo cuống
phun ở lai
trên tấm di
động khi
khuôn mở
để mà
cuống phun
có thể rời
khỏi bạc cuống phun. Thêm vào đó, người thiết kế có thể lợi dụng phần nhựa để giữ cuống
phun làm đuôi nguội chậm, nhờ đó mà quá trình điền đầy các lòng khuôn tốt hơn.
2.5.2. Hệ thống hot runner:
Đối với một số loại nhựa cần nhiệt độ cao mới có thể chảy dẻo tốt trong khuôn và điền

đầy toàn bộ lòng khuôn thì ta cần phải gia nhiệt thêm cho khuôn. Các môi chất gia nhiệt thường
dùng là nước nóng, dầu nóng và hơi nước. Trong đó, nước nóng là môi chất được sử dụng phổ
biến nhất dùng gia nhiệt cho khuôn có kênh dẫn nguội. Nguồn nhiệt do một hệ thống không
nằm trên máy ép phun.