Ứng dụng phần mềm công nghiệp CATIA trong thiết kế, kiểm nghiệm và gia công khuôn mẫ

đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc, các ngành
công nghiệp kỹ thuật đóng vai trò hết sức quan trọng, trong đó ngành công
nghiệp vật liệu chất dẻo là một trong những ngành giữ vai trò quan trọng trong
nền kinh tế quốc dân. Ngày nay, trên thế giới cũng nh ở Việt Nam, nhu cầu
các sản phẩm chất dẻo trong kỹ thuật cũng nh trong dân dụng ngày càng tăng.
Dựa trên cơ sở khoa học kỹ thuật công nghệ, thành tựu và sự phát triển mạnh
mẽ của ngành vật liệu Polymer, các nhà sản xuất chất dẻo đã đa ra thị trờng
một số lợng lớn chất dẻo phong phú về chủng loại, có nhiều tính chất và ứng
dụng khác nhau và có những u nhợc điểm nhất định. Tính chất chung của chất
dẻo là nhẹ, bền, đẹp, dễ gia công, tạo đợc nhiều mẫu mã đa dạng hơn, giá
thành rẻ hơn các vật khác có cùng công dụng cho nên nó có tính chất thay thế
một số vật liệu truyền thống nh gỗ, thép Do sự xuất hiện một số lợng lớn
chất dẻo nên hàng loạt sản phẩm có nguồn gốc chất dẻo đợc sản xuất và vật
liệu chất dẻo rất đa dạng và phong phú. Giá trị sử dụng của loại sản phẩm này
đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của nền kinh tế và trong dân dụng. Nhu cầu và
chất lợng của sản phẩm cũng nh ứng dụng của nó ngày càng tăng. Hiện nay,
vấn đề chất lợng và đa ra ứng dụng của loại vật liệu này một cách rộng rãi
trong toàn nền công nghiệp và dân dụng là vấn đề quan trọng và cần thiết.
Chất lợng và giá thành chính là yếu tố quyết định đến khả năng cạnh tranh của
các doanh nghiệp sản xuất và gia công. Việc xác định nhu cầu thị trờng cần
phải tìm hiểu trớc. Để có sự phong phú và đa dạng, chất lợng cao của sản
phẩm trên thị trờng cần phải có hàng loạt các phơng pháp công nghệ, máy
móc, thiết bị, dây truyền,... gia công chất dẻo ngày càng hoàn thiện và cải tiến
với sự ứng dụng của khoa học hiện đại nh điện tử, tin học... Để nâng cao sản

xuất, chất lợng và giảm giá thành sản phẩm là những yếu tố kỹ thuật phải gắn
liền với yếu tố kinh tế.ở nớc ta, ngành công nghiệp sản xuất và gia công vật
liệu chất dẻo bắt đầu phát triển. Dần đa ra thị trờng nhiều sản phẩm phong phú
và đa dạng, chất lợng và độ phức tạp của sản phẩm ngày càng hoàn thiện hơn.
máy móc và thiết bị hiện nay ngày càng đợc cải tiến. Trong tơng lai ngành
công nghiệp chất dẻo có xu hớng ngày càng phát triển. Nếu có chiến lợc phát
triển lâu dài thì ngành công nghiệp chất dẻo của nớc ta sẽ có rất nhiều triển
vọng.
Để thực hiện đợc những yêu cầu phát triển đó thì công nghệ thiết kế và
chế tạo ra các loại khuôn mẫu đang là một nhu cầu cấp thiết cần phải đợc giải
quyết, đào tạo và chuyển giao mà không ai khác đó chính là những nhiệm vụ
của các kỹ s Công Nghệ Chế Tạo Máy, các lập trình viên nói chung và sinh
viên cơ khí chế tạo máy của trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội nói riêng phải
đảm nhiệm.
Để góp phần nhỏ bé của mình vào công cuộc phát triển của ngành công
nghiệp chất dẻo của Việt Nam. Sau một thời gian tìm hiểu và dới sự hớng dẫn
tận tình của thầy giáo Hoàng Tiến Dũng. Em đã chọn đề tài "ứng dụng phần
mềm công nghiệp CATIA trong thiết kế, kiểm nghiệm và gia công khuôn
mẫu" mà sản phẩm làm ra là vỏ tay cầm điện thoại cố định làm đề tài báo cáo
cho môn học công nghệ cad/cam của mình.
Do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế và tính toán em
không tránh khỏi những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế nên
em rất mong có sự hớng dẫn chỉ bảo của các thầy để em có thể củng cố và
hoàn thiện kiến thức của mình khi bớc vào thực tế sản xuất trong tơng lai.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Hoàng Tiến Dũng đã
tận tình hớng dẫn, dìu dắt em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Nhân
đây, em cũng xin chân thành cám ơn các thầy, các cô trong khoa Cơ Khí cùng
toàn thể các thầy các cô trong Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội trong suốt thời

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 1


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

gian qua đã dạy dỗ em thành ngời có tri thức để có thể cống hiến và phục vụ
xã hội trong tơng lai.
Hà Nội, Ngày20 Tháng10 Năm

2007.

Sinh Viên Thực Hiện.
Tống Thành

Quang.

Phần A:

Tổng Quan Về Công Nghệ
Chế Tạo Sản Phẩm Nhựa
Plastic
Chơng I: Giới Thiệu về chất dẻo polymer:

1. Định Nghĩa:
Nhựa - chất dẻo (Plastics) là loại vật liệu đợc tạo thành bởi nhiều phân
tử (các polyme). Nó có thể đợc tổng hợp hoặc thay đổi từ từ nhiều thành

phần nhỏ (Gọi là các Monome). Chất dẻo là vật rắn (trong trờng hợp nào
đó nó có thể ở trạng thái chảy lỏng trong quá trình gia công). Chữ Plastics
bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Plastikoss có thể tạo hình dạng bằng phơng pháp
đúc. Chất dẻo có thể đợc minh hoạ bằng sự phân loại theo biểu đồ phân
loại về vật liệu hữu cơ nh sau:
Vật liệu hữu cơ

Vật liệu cao phân tử

Sợi

Cao su

Vật liệu thấp phân tử

Chất dẻo (nhựa)

Chất kết dính

Nhựa nhiệt dẻo
Nhựa nhiệt rắn
Các vật liệu cao
phân
tử
(Polyme)
đợc
cấu
tạo
từ
những

(Tái sinh đợc)
(Không
táithành
sinh đphần
ợc) cấu
trúc giống nhau gọi là đoạn mạch thành phần (Monome). Các Monome đợc
liên kết lặp đi lặp lại nhiều lần tạo thành một phân tử rất lớn gọi là Cao phân
tử (Polyme). Ví dụ Polyetylen(Nhiều Etylen) đợc tạo thành qua phản ứng
trùng hợp các Monome Etylen nh sau:
n[CH2=CH2]

Trùng hợp

[-CH2 - CH2-]n lần

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 2


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Các mắt xích [- CH2 - CH2 -] gọi là mạch thành phần (hay
Monome). Hiện nay trên thế giới Cao phân tử có nguồn gốc từ thiên
nhiên và từ nhân tạo. Cao phân tử Polyme từ thiên nhiên gồm có:
Cellulo; Len; Cao su thiên nhiên Cao phân tử Polyme nhân tạo đợc
tổng hợp từ các Monome. Và nguyên liệu nhựa là một loại cao phân tử đợc tổng hợp từ các hoá chất cơ bản của công nghiệp dầu khí và đợc tạo

thành nhờ các quá trình phản ứng nh: Trùng hợp; Trùng phối; Trùng ngng; Đồng trùng hợp và các Polyme hỗn hợp. Cấu tạo, cấu trúc phân tử,
thành phần hoá học, các phản ứng hoá học của Polyme là các yếu tố
quyết định các tính chất cơ - lý - hoá của từng loại vật liệu chất dẻo.
a.Sự trùng hợp: Trong phản ứng trùng hợp các cao phân tử đợc tạo
thành từ các đơn phân tử trong phản ứng mạch không có sự tạo thành các sản
phẩm phụ. Điều kiện của phản ứng trùng hợp là các đơn phân tử phải có liên
kết không bão hoà.
b. Sự trùng phối: Trùng phối cũng xảy ra giống trùng hợp vì trong quá
trình xảy ra phản ứng hoá học không xuất hiện các sản phẩm phụ có phân tử
nhỏ. Trong quá trình trùng phối ngời ta có thể sử dụng hai đơn phân tử khác
nhau. Quá trình trùng phối hợp các chất đơn phân tử có sự đổi chỗ các nguyên
tử.
c.Sự trùng ngng: Phản ứng trùng ngng đợc hình thành từ các chất đơn
phân tử mà phản ứng hoá học của nó sảy ra sẽ tạo thành các phân tử nhỏ khác
(nh nớc). Khi trùng ngng sẽ xuất hiện các Polyme có cấu trúc lới. Trùng ngng
có thể thực theo từng giai đoạn.
d. Đồng trùng hợp: Các chất dẻo khác nhau có thể liên kết với nhau
tạo ra chất dẻo mới copolyme (Polyme đồng trùng hợp).
Trong quá trình đồng trùng hợp các chất đơn phân tử phần lớn liên kết
các mạch với nhau tạo mạch mảng. Cũng có trờng hợp các Polyme này liên
kết vào mạch sẵn của Polyme khác. Quá trình đó gọi là đồng trùng hợp ghép
cấy.

2. Phân Loại Chất Dẻo: Dựa trên cơ sở các tính chất cơ lý đặc biệt của
chất dẻo, ngời ta phân các chất dẻo đợc sản xuất theo các phơng pháp
trên ra: Nhựa nhân tạo, Cao su, Vật liệu tạo sợi, Vật liệu tạo màng,
Phân loại các chất cao phân tử căn cứ vào trọng lợng của các phân tử
nh bảng sau:
Phân Loại
Trọng Lợng Phân Tử

Thấp phân tử
Trọng lợng phân tử < 1000
Cao phân tử thờng
Trọng lợng phân tử từ 1.000 - 100.000
Cao phân tử có trọng lợng phân Trọng lợng phân tử từ 100.000 - 800.000
tử lớn
Siêu cao phân tử
Trọng lợng phân tử trên 1.000.000
Các tính chất của chất dẻo đợc điều chế từ một nhóm đơn phân tử nh
nhau chủ yếu do độ dài của mạch phân tử quyết định. Nếu cùng một loại vật
liệu cao phân tử nh nhau, khi phân tử lợng của chúng khác nhau thì tính chất
của chúng sẽ khác nhau.
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 3


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Phân loại dựa trên cấu trúc hoá học của mạch các phân tử chát dẻo có:
+ Các Polime mạch cacbon (trong mạch chỉ có các phân tử cacbon) với
các nhóm chính là các Polime dạng Polivinol, Poliviniliden, Polidien.
+ Các Polime dạng không đồng nhất (dị tính) trong mạch chính của nó
ngoài các mạch Cacbon còn có các nguyên tử khác nh Oxi; Nitơ; Sunfua; Clo;
đó là các Poliete; Polieste; Poliamid; Poliurethan; Polisunfit
+ Các Polime có mạch vô cơ trong mạch chính đợc cấu tạo bởi các
nguyên tử Silic và Ôxi và các nhóm phụ là các chất hữu cơ nh là nhóm

Polixilixan(Silikon).
Phân loại dựa theo công nghệ, ngời ta chia ra 2 nhóm chất dẻo là: Chất
dẻo nhiệt dẻo và chất dẻo nhiệt rắn.
+ Nhựa nhiệt dẻo là vật liệu Polime có khả năng lập lại nhiều lần quá
trình chảy mềm dới tác dụng của nhiệt và trở nên cứng rắn (định hình) khi đợc
làm nguội. Trong quá trình tác động của nhiệt nó chỉ thay đổi tính chất vật lý
chứ không có phản ứng hoá học xảy ra. Là loại nhựa có khả năng tái sinh (tái
chế) nhiều lần. Ví dụ nhựa Polyetylen PE; Nhựa Polypropylen PP; Polystyren
PS; PVC; ABS; PMMA; PA ; PET; PC
+ Nhựa nhiệt rắn là vật liệu Polime khi bị tác động của nhiệt, hoặc các
giải pháp xử lý hoá học khác sẽ trở nên cứng rắn (định hình sản phẩm). Nói
cách khác dới tác động của nhiệt, chất xúc tác hay chất đóng rắn và áp suất
nhựa loại này sẽ xảy ra phản ứng hoá học chuyển từ cấu trúc mạch dài sang
cấu trúc không gian 3 chiều (khác nhựa nhiệu dẻo có cấu trúc mạch dài). Nh
vậy Nhựa nhiệt rắn sau khi nóng chảy sẽ đóng rắn và nó không còn khả năng
chuyển thành trạng thái chảy mềm ra dới tác dụng của nhiệt nữa. Do đặc tính
này mà Nhựa nhiệt rắn không có khả năng tái sinh các loại phế phẩm, phế liệu
hoặc các sản phẩm đã qua sử dụng. Ví dụ nhựa Phenolic; Nhựa Urea;
Melamin; Alkyd; Polyester không no; Epoxy; Polyurethane
Phân loại theo trạng thái sắp xếp chuỗi mạch phân ra nhựa kết kinh
hoặc không kết tinh (vô định hình):
+ Polyme kết tinh là các Polyme mà các chuỗi mạch đợc sắp xếp gần
khít nhau theo một trật tự nhất định (không phải toàn khối đều sắp xếp nh vậy
mà vẫn có 1 số "pha" vô định hình). Các loại Polyme kết tinh thờng đục mờ.
+ Polyme vô định hình là các Polyme mà các chuỗi mạch củ nó không
sắp xếp theo một trật tự nhất định nào. Các loại Polyme này thờng có độ trong
suốt. Ví dụ nhựa vô định hình PMMA còn có độ trong suốt hơn cả thuỷ tinh
vô cơ. Có thể dùng các phơng pháp gia công để cho một loại Polyme kết
tinh(đục mờ, bán trong) thành Polyme có nhiều pha vô định hình hơn (trong
suốt hơn) ví dụ nh phơng pháp làm lạnh nhanh,...

Phân loại nhựa theo công dụng. Trong thực tế sản xuất và sử dụng, Thờng đợc chia làm 3 loại:
+ Nhựa thông dụng: Đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới, có u điểm là
giá thành thấp và dễ gia công thành sản phẩm. PE; PP; PS; ABS; PVC;
PMMA; Phenolic; Urea; Melamin
+ Nhựa kỹ thuật: Là loại nhựa có nhiều đặc tính u việt hơn nhựa thông
dụng nh độ bền kéo, bền va đập, độ kháng nhiệt Nhng giá thành thờng đắt
hơn, điều kiện gia công khó khăn và nghiêm ngặt hơn. Thờng dùng để sản
xuất các chi tiết máy hoặc các chi tiết có yêu cầu tính năng cao. PA; PC;
POM; PPS; PBT
+ Nhựa kỹ thuật chuyên dùng: Là loại nhựa có tọng lợng phân tử rất
cao ( 1.000.000). Mỗi loại chỉ đợc sử dụng trong một số lĩnh vực riêng biệt.
ở Việt Nam, loại nhựa này cha đợc sử dụng vì tính năng cao nhng giá thành
cũng rất cao. PPS; LCP; PI; PTFE; PAI
+ Nhựa hỗn hợp: Để phối hợp các tính năng u việt của các loại nhựa và
hạn chế những tính năng yếu kém của nó, ngời ta tạo ra những loại Nhựa hỗn
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 4


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

hơn (Copolyme) nh các loại PC/PET; PC/ABS; PA/PP Các loại nhự hỗn hợp
này có tính năng vợt trội so với từng loại nhựa riêng lẻ.
3. Tính Chất Cơ Bản Của Chất Dẻo Polyme:
3.1. Tính chất cơ lý của nhựa: Bao gồm các tính chất sau:
- Phân tử lợng và độ trùng hợp: 2 t/c này phụ thuộc lẫn nhau. Nếu phân

tử lợng càng lớn thì độ trùng hợp càng cao đồng thời độ bền cơ lý, hoá cũng
tăng tuy nhiên càng bất lợi trong gia công do nhiệt độ chảy và độ nhớt sẽ
khác.
- Trọng lợng thể tích: Đo bằng g/cm3.
- Tỷ trọng nhựa: Nhựa có đặc điểm tơng đối nhẹ. Thờng dao động từ
0,9-2,0g/cm3. Độ kết tinh càng cao thì tỷ trọng càng cao.
- Chỉ số nóng chảy(MI)(gam): Là chỉ số thể hiện tính lu động khi gia
công vật liệu nhựa.
- Độ hút ẩm(hấp thụ nớc): Là mức hút nớc của nhựa. Độ hấp thụ nớc
thấp thì tốt hơn do nớc hấp thụ sẽ giảm một số t/c cơ lý của nhựa.
- Độ chịu lạnh: Một số loại nhựa có độ chịu lạnh không tốt lắm. Có loại
nhựa chịu đợc độ lạnh -1200 (nhựa PE ở 0C này là nhiệt độ giòn gãy). Cần biết
đặc tính chịu lạnh của vật liệu để thiết kế tủ lạnh và các loại máy lạnh.
- Độ co rút của nhựa: Là % chênh lệch giữa kích thớc của sản phẩm sau
khi lấy ra khỏi khuôn đợc ổn định, định hình và kích thớc của khuôn. Là chỉ
số quan trọng khi thiết kế khuôn để tạo ra những sản phẩm có độ chính xác
cao. Mức độ co rút của các loại nhựa khác nhau là khác nhau. Nhựa kết tinh
có độ co rút lớn hơn nhiều lần so với nhựa vô định hình (không kết tinh). Sau
đây là bảng độ co rút của một số loại nhựa:
Stt Nhựa
Độ co (%)
Mật độ (g/cm3)
1
PS
0,3 - 0,6
1,05
2
ABS
0,4 - 0,7
1,06

3
LDPE
1,5 - 5,0
0,954
4
HDPE
1,5 - 3,0
0,92
5
PP
1 - 2,5
1,15
6
PVC mềm
> 0,5
1,38
7
PVC cứng
0,5
1,38
8
PMMA
0,1 - 0,8
1,18
9
POM
1,9 - 2,3
1,42
10 PPO
0,5 - 0,7

1,06
11 PC
0,8
1,2
12 PA6
0,5 - 2,2
1,14
13 PA6,6
0,5 - 2,5
1,15
- Tính cách điện của vật liệu nhựa: Đa số là các chất cách điện tốt,
nghĩa là dẫn điện rất kém hoặc là không dẫn điệm. Đợc dùng trong các sản
phẩm điện gia dụng hoặc trong các thiết bị điện tử Ví dụ nh dây điện,
- Tính truyền nhiệt: Đa số có độ truyền nhiệt kém. Nhựa truyền nhiệt
thấp hơn 500 - 600 lần so với kim loại. Do tính truyền nhiệt kém nên nhựa
không dùng để chế tạo các chi tiết máy ở đó cần có sự tản nhiệt nhanh Nếu
thực sự cần thiết phải trộn thêm nh Graphit; bột kim loại
- Độ bền kéo: Là đặc trng cho sự chống đối ngoại lực kéo của vật liệu.
Độ bền kéo đứt là tỷ số của lực kéo và tiết diện ngang nhỏ nhất của mẫu thử
trớc khi kéo đo bằng N/mm2. Ví dụ PE có độ bền kéo đứt là 8 - 10 N/mm2.
- Độ giãn dài: Luôn liên hệ với cờng độ kéo. Đo bằng tỷ lệ giữa độ dài
khi lực kéo tăng lên đến điểm đứt trên độ dài ban đầu khi vật liệu cha bị kéo.
Độ giãn dài đo bằng %. Vật liệu có độ giãn dài lớn thì vật liệu đó có tính dẻo
lớn. Ví dụ PS là vài %; trong khi đó PA là 150%.
- Độ bền nén: Là tỷ lệ giữa lực nén cần thiết để làm vỡ mẫu thử đặt dới
nó khi chất tải nén. Đo bằng N/mm2. Thờng là lớn hơn độ bền kéo.
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 5

đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

- Độ bền uốn: Là đặc trng cho sự chống đối của vật liệu dới tác dụng
của lực uốn. N/mm2.
- Độ cứng: Biểu thị khả năng chống lại tác dụng của một vật rắn để
không bị nứt, vỡ hoặc sứt mẻ bền mặt. Thờng đo bằng thiết bị đo độ cứng
Shore A,D hoặc thiết bị đo Rockwell; Brinell.
- Độ dai va đập: Biểu thị khả năng chống lại một tải trọng rơi xuống, va
đập vào sản phẩm mà không vỡ. KJ/m2.
- Mođul đàn hồi: Đặc trng cho tính chất của vật liệu mà dới tác dụng
của lực đã cho xem mẫu thử biến dạng tới mức nào. Ký hiệu là E (N/mm 2). Ví
dụ PE có E = 130 - 1000 N/mm2. Thép có E = 2.104 N/mm2.
- Độ chịu mài mòn: Là sự chống lại tác dụng bào mòn của lực làm hao
mòn vật liệu (%). Với những sản phẩm nhựa nh giầy dép thì đây để đánh giá
giá trị sử dụng của sản phẩm.
3.2. Tính chất hoá học của vật liệu nhựa:
- Tính chịu hoá chất: Khác với kim loại, đa số các loại nhựa thờng bền
khi chịu tác động của môi trờng khí quyển. Hơn thế nữa chúng còn bền đối
với các loại hoá chất nh Axit, kiềm, muối và nhiều hoá chất khác nữa. CHú ý
rằng với Polyme không phân cực thì dễ hoà tan trong dung môi không phân
cực. Ví dụ PS tan trong Benzen Toluen. Polyme phân cực thì dễ hoà tan trong
dung môi phân cực. Ví dụ Polyvinyl Butyral tan trong Alcol. Polyme phân cực
không hoà tan trong dung môi không phân cực. Độ hoà tan giảm khi Polyme
có độ trung hợp cao (trọng lợng phân tử lớn) và có độ kết tinh cao.
- Tính chịu thời tiết khí hậu: Tính chiẹu thời tiết khí hậu là tính thay đổi
về chất lợng và độ bền của vật liệu nhựa và sản phẩm dới tác dụng của ánh

sáng (tia cực tím); nhiệt độ; không khí Nói chung các loại nhựa đã qua sử
dụng đều ít nhiều bị giảm chất lợng và độ bền. Ví dụ PE; PS; PP có tính
kháng tia cực tím UV kém. PVC dễ biến màu dới tác dụng ánh sáng mặt trời.
PC, Epoxy bền thời tiết tốt. Đặc biệt là PTFF, cực kỳ bền với thời tiết. Quá
trình giảm độ bền của nhựa dới tác dụng của thời tiết gọi là quá trình lão hoá
của nhựa. Để giảm sự lão hoá, cần thêm một số phụ gia.
4.Tính chất hoá học:
4.1.Tính chịu hoá chất: Khác với kim loại,đa số các loại nhựa thờng bền khi
chịu tác động của môi trờng khí quyển.Hơn nữa chung còn bền với các loại
hoá chất nh :axit,kiềm,muối và nhiều hoá chất khác.
4.2 Tính chịu thời tiết khí hậu: Tính chịu thời tiết khí hậu là tính thay đổi về
chất lợng độ bền của sản phẩm dới ảnh hởng của ánh sáng (tia cực tím) , nhiệt
độ không khí (oxi,ozon). Quá trình giảm độ bền dơi tác động của khí hậu
gọi là sự lão hoá của nhựa. Để giảm lão hoá ngời ta thờng dùng một số chất
phụ gia. Các chất phụ gia này có tác dụng giảm bớt sự lão hoá của của nhựa.
Chơng II: CáC CHấT PHụ GIA ĐƯợc sử dụng trong chất
dẻo.
1. Chất bôi trơn: Chất bôi trơn trong nhằm giảm ma sát giữa các mạch hay
đoạn mạch cao phân tử của chất dẻo và cải thiện tính chất chảy dới tác dụng
của nhiệt. Chất bôi trơn ngoài nhằm tránh sự bám dính giữa nhựa với bề mặt
trong lòng xi lanh,bề mặt trục vít và lòng khuôn. Các loại bôi trơn gồm có :Rợi béo,axit béo,xà phòng kim loại.
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 6


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

2. Chất hoá dẻo: Chất hoá dẻo có trong nhựa nhằm cải thiện sự dẻo hoá,dể
dàng điền đầy vào khuôn tạo ra sự mềm dẻo của sản phẩm Chất hoá dẻo
gồm:Este của axit hay rợu,dầu thơm, các loại rợi nh Butanol, Glycol.
3. Chất ổn định: Gồm các loại ổn định nhiệt ,ổn định tia tử ngoại,chất chống
lão hoáNhằm mục đích tránh phá huỷ đặc biệt do nhiệt trong quá trình gia
công hoặc sử dụng sản phẩm chất dẻo.
a. Chất ổn định nhiệt: Chủ yếu dùng cho nhựa PVC cứng và PVC
mềm nhằm tránh tạo thành nối đuôi trong quá trình gia công. Chất ổn định
nhiệt đa vào nhằm ổn định tính chất của chất dẻo trong quá trình gia công.
Các chất ổn định gồm: Chất hữu cơ,muối Cadmium,Calcium
b. Chất ổn định ánh sáng: Chất ổn định ánh sáng dùng để bảo vệ chất
dẻo dới ánh nắng mặt trời bằng cách làm chậm quá trình giảm chất lợng khi
sử dụng ngoài trời. Các chất ổn định gồm : các bon đen,bột màu
c. Chất ổn định chống lão hoá: Chất chống lão hoá nhằm mở rộng
khoảng nhiệt độ sử dụng cho chất dẻo, tạo ra chất dẻo có tuôỉ thọ sử dụng tăng
lên hạn chế hay làm chậm phản ứng phát triển do Ôxy hay Peoxit tác động
vào. Chất phòng lão gồm:Phòng lão Fenolie,Phòng lão Amin..
4. Chất chống tĩnh điện: Sự tích điện trên bề mặt vật liệu không dẫn điện có
thể đợc khử bắng cách sử dụng chất chống tĩnh điện để tạo nên một lớp bề mặt
háo nớc, Các chất chống tĩnh điện gồm các chất hoạt động bề mặt, muối vô
cơ...
5. Chất làm chậm cháy: Chất làm chậm cháy tạo nên sự kháng cháy cho
chất dẻo. Cơ chế của chất chậm cháy là không cho phát triển phản ứng Ôxy
trên bề mặt chất dẻo tiếp xúc với lửa hoặc sức nóng bằng cách tạo ra trên lớp
bề mặt một lớp bảo vệ. Các chất chậm cháy thờng có chứa
Aluminium,Autimon,Brom Chất chậm cháy thờng dới dạng oxit vô cơ có
chứa yếu tố Halogen.
6. Chất tạo xốp: Chất tạo xốp làm cho sản phẩm chất dẻo có những lỗ xốp
bên trong. Có hai loại chất tạo xốp:

- Chất tạo xốp vật lý: Các lỗ xốp tạo thành do thay đổi trạng thái vật lý
của chất xốp nh sự giãn nở khí nén,bốc hơi chất lỏng,hoà tan của chất rắn.
- Chất tạo xốp hoá học: Các chất xốp tạo thành do sự phóng thích khí
khi tạo chất xốp bị phân huỷ dới tác dụng của nhiệt.
7. Chất tạo mầu: Mầu đợc chia làm hai loại là: Thuốc nhuộm và chất mầu
Thuốc nhuộm là chất hữu cơ tan trong nhựa,nhng không bền nhiệt.

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 7


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Chất mầu là loại chất vô cơ không tan trong nhựa, kháng nhiệt hơn
thuốc nhuộm mầu
8. Chất độn: Chất độn là chất trơ thêm vào trong chất dẻo để cải thiện độ bền
và các yêu cầu khác trong khi sử dụng. Chất độn cũng làm cho giá thành của
sản phẩm giảm. có chất độn vô cơ và hữu cơ. Chất độn Cacbonat Canxi và cao
lanh,bột tan đợc sử dụng nhiều hơn cả.

Chơng Iii: Các Loại Chất Dẻo Thờng Gặp và ứng
dụng:

1. Nhựa Nhiệt Dẻo:
- Polyetylen (PE): Đục mờ, chịu hoá chất tốt, cách nhiệt, cách điện tốt,
dễ nhuộm màu. Thờng dùng sản xuất các loại màng, túi xốp, túi đựng hoá

chất, thực phẩm, sản xuất chai lọ, sợi, ống dẫn nớc
- Polypropylen (PP): Tính chất cơ học cao, độ bóng cao, bán trong,
không màu, tính chất hoá học tốt, cách điện tốt, gia công ép phun tốt. Dùng để
sản xuất các loại vật dụng thông thờng, vỏ hộp, các chi tiết điện dân dụng
- Polyvinyl Clorit (PVC): Có tỷ trọng cao hơn các loại nhựa khác, có độ
trong suốt cao, cách điện tốt, độ bền cơ lý cao, độ bền nhiệt thấp 60 0 - 850. Dễ
tạo màu sắc, dễ in ấn, khó cháy, chịu va đạp kém. Đợc dùng bọc dây cáp điện,
màng mỏng, đĩa hát, ống nhựa, chất dính
- Nhựa Polyestyren (PS): Dòn, dễ rạn nứt, chịu va đạp kém, chịu hoá
học kém, tan trong Benzen. Chủ yếu dùng cho chế tạo các sản phẩm gia dụng
rẻ tiền trong suốt nh hộp, cốc,, bao bì xốp, cách nhiệt
- Nhựa AS: Trong suốt, có tính bền trong xăng, thờng làm vỏ ắcquy, vỏ
bật lửa.
- Nhựa ABS: Độ bền va đập cao, thờng dùng làm vỏ tivi, vỏ máy giặt;
cánh quạt điện, vỏ máy ảnh.
- PolyAmit PA (lynon): Sử dụng để làm các loại màng mỏng, bao bì cho
thực phẩm, sợi, ống các loại, bọc dây cáp điện
- Nhựa Polycacbonat (PC): Khó cháy, cách điện tốt ở nhiệt độ cao, đọ
bền nhiệt tốt, tính chống ma sát kém, chịu hoá chất kém. Thờng dùng làm các
loại tấm tuỷ tinh an toàn, ống dùng trong y tế, chai sữa, nón bảo hộ, kính che
mắt, dụng cụ y tế, hộp, nắp
- Nhựa Acrylic: Độ trong suốt cao, tính chiụ thời tiết cao, nhuộm màu
tốt, độ bền cơ học cao, khó bị xớc bề mặt. ứng dụng làm các chi tiết thay thế
cho tuỷ tinh, làm một số chi tiết cho ôtô, xe máy
2. Nhựa Nhiệt Rắn: Gồm một số loại sau:
- Nhựa Melamine: Không màu, độ cứng cao, độ bền cao, đẹp nên thờng
dùng làm đồ trang trí, dụng cụ gia đình
- Nhựa Polyeste: Thờng gọi là Plastics bền hoá, dùng làm kính. Rất nhẹ
và bền. Thờng dùng chế tạo vỏ ô tô, thuyền, thùng, ống và mũ bảo hiểm xe
máy

- Nhựa Phenol, Ure: Không màu, trong suốt có thể nhuộm màu. Dùng
làm dụng cụ cho ăn uống.
- Nhựa Epoxy: Có thể tạo hình ở nhiệt độ thờng và áp lực thờng, đặc
biệt là bám dính rất tốt trên kim loại và bê tông, tính chịu nhiệt, dung môi,
chịu nớc và cách điện tốt. Dùng trong công nghiệp, vật liệu tăng bền sợi thuỷ
tinh và sợi cácbon, vật liệu cách điện.
- Nhựa Silicon: Có tính cách điện và chịu nhiệt độ cao, có tính phát nớc,
ứng dụng làm con dấu, li khuôn, phát nớc, cách điện, chịu dầu và chịu nhiệt.
Để có thể tạo ra đợc các sản phẩm có tính năng tốt, rẻ tiền, chất lợng
cao các kỹ s cần phải tìm hiểu kỹ nhiều tính năng, tác dụng, tính chất của
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 8


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

các loại nhựa và các phơng pháp gia công để có thể chọn vật liệu và thiết lập
các phơng pháp gia công hợp lý nhất. Sau đây là một số bảng nêu lên tính chất
gia công của một số vật liệu nhựa:
Bảng Nhiệt Độ Gia Công Các Loại Nhựa:
Nhiệt độ
Nhiệt độ cuối
Stt Nhựa
Tên đầy đủ
khuôn (0C) Piston - Vít (0C)
1 PP

Polypropylen
10 - 80
220 - 235
2 PS
Polystyrene
10 - 75
200 - 280
3 ABS
Styrene co-polymers
10 - 80
220 - 270
4 PVC
Polyvinyle chtorid
20 - 60
170 - 200
5 PMMA Polymethyl Metacrylate
30 - 70
190 - 240
6 PA6
Polyamide (Nilon 6)
50 - 80
250 - 280
7 PA6,6 Polyamide (Nilon 6,6)
50 - 80
250 - 280
8 PPO
Polyphenylnene. Oxide
40 - 80
300 - 330
9 PC

Poly Carbonate
70 - 115
300 - 350
10 POM
Poly Acetatic Resins
60 - 90
190 - 210
11 LDPE Low Density Polythelene
50 - 70
160 - 260
12 HDPE High Density Polythelene
30 - 70
75 - 110
Ghi chú: Nhựa ABS dễ bị ôxy hoá trong khuôn nếu gián đoạn sản xuất
quá 15 phút. Sản phẩm nhựa nhiệt dẻo dễ bị phá huỷ, rữa nát nếu gặp nhiệt độ
cao. Bảng dới đây cho nhiệt độ phá huỷ của một số chất dẻo nhiệt.
Stt Nhựa
Nhiệt độ phá huỷ (rữa nát) 0C
1 ABS
310
2 PA6,6
320 - 330
3 PS
250
4 PP
280
5 PVC
180 - 220
Chơng Iv: CáC PHƯƠNG PHáP GIA CÔNG CHấT DẻO:
1.Công nghệ cán. Qua trình cán là một trong những phơng pháp sản suất của

công nghiệp gia công chất dẻo mà trong đó vật liệu chất dẻo đợc chế tạo thành
tấm hoặc màng. Các máy cán thờng sử dụng đó là các máy có 4 hoặc 5 trục
cán xếp theo dạng chữ I, L, F, Z.

Các loại thiết bị chữ I, L, F, Z.
Về mặt nguyên lí thì hầu hết các chất dẻo đều cán đợc tuy nhiên ngời ta thờng
dùng các chất nhiệt dẻo sau đây để cán vì những loại vật liệu này thích hợp
cho việc tạo ra màng mỏng, tấm.

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 9


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

PVC cứng và PVC mềm
Các copolyme từ PVC
Polistirol dai và ABS
Các ete Xenlulo
Các chất Polyolefin
Phơng pháp cán đợc sử dụng rộng rãi và có ý nghĩa nhất là để gia công
PVC cứng và PVC mềm và các copolyme từ PVC.
2. Công nghệ phủ chất dẻo: Công nghệ tráng phân lớp đợc hiểu là quá trình
phủ bọc lớp chất dẻo lên vật liệu cốt dạng tấm mềm dễ uốn ( nh vải, giấy, sợi
tự nhiên, sợi tổng hợp) Để tráng phủ lớp vật liệu cốt thì có nhiều phơng
pháp:

Phơng pháp phết bằng dao phết: Nhờ dao phết chất dẻo ( bột nhão )
đợc phết lên vật liệu làm cốt đang dịch chuyển phía dới dao phết.
Phơng pháp tráng phân lớp bằng trục trụ tròn: sử dụng hệ thống
nhiều trục tròn làm cho bột chất dẻo dãn ra một độ dài nhất định sau đó mang
lớp chất dẻo này phủ lên vật liệu cốt.
Phơng pháp tẩm nhúng: Vật liệu cốt đợc di chìm qua lớp bột PVC có
độ nhớt nhỏ, lợng d đợc các thanh gạt gạt xuống.
Tráng phủ bằng máy đùn: Cho chất dẻo nóng chảy từ máy đùn qua
đầu đùn có khe rộng và phủ lên các vật liệu cốt. Sau đó chất dẻo cùng vật liệu
cốt đi qua khe của các trục cán đang quay, chất dẻo đợc ép lên vật liệu cốt
Tráng phủ bằng phơng pháp tiếp xúc: Vật liệu cốt cùng với chất dẻo
đợc dẫn vào một khe hở thứ hai hoặc thứ ba của máy cán, khi đó các trục cán
sẽ ép chất dẻo lên vật liệu cốt
Tháng phủ bằng phơng pháp tiếp xúc: Sử dụng để tráng phân lớp cho
chất dẻo PVC hoặc polyurethan.
3.Công nghệ đùn: Từ chất dạng hột hoặc bột ta thu đợc sản phẩm sản xuất
liên tục ví dụ nh sản suất ống nhờ một thiết bị gọi là máy đùn.
Máy đùn thực chất là một phần trong dây truyền sản xuất, nó gồm có
thiết bị tạo hình, bộ phận kéo sản phẩm, bộ phận thu sản phẩm hoặc cắt sản
phẩm thành từng đoạn nhất định.

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 10


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

Năng lợng

Máy
đùn

Đầu
đùn

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Chất
dẻolợng
nóng
Năng
chảy

Tạo
Cỡ

Làm
nguội

Thiết
bị kéo
sản
phẩm

Cuộn
thu
sản
phẩm

Cắt
phân
đoạn

Sản phẩm đ
ợc đun

Thiết
bị sắp
xếp

Về mặt nguyên lí thì tất cả các loại chất dẻo nhiệt dẻo đều có thể gia
công đùn đợc. Song đối với khối chất dẻo nóng chảy cần phải có độ cứng nhất
định, đó là điều cần thiết vì khi chúng ta khởi đầu định hình trong một thời
gian ngắn phải giữ đợc hình dạng của nó. Gia công đùn đợc sử dụng đối với
sản lợng lớn, chủ yếu là các chất dẻo nh PVC cứng, PVC mền, PE và PP.
4. Gia công vật thể rỗng: Để tạo hình cho vật rỗng chúng ta có nhiều cách
nh đùn thổi, phun thổi, đúc li tâm, ghép hai nửa vỏ mà ta có thể chế tạo bằng
phơng pháp đúc, phun ép tạo hình nóng. Công nghệ tạo hình rỗng đợc hiểu là
tạo hình đoạn ống chất dẻo nhiệt dẻo đợc đùn ra bằng khí áp lực cao từ phía
trong nó thành sản phẩm cần chế tạo. Thổi sản phẩm đợc tiến hành trong
khuôn rỗng hai nửa sao cho đoạn ống chất dẻo đợc đùn ra ở trạng thái nóng sẽ
tiếp nhận biên dạng của khoang rỗng trong khoang mẫu sau đó đợc làm nguội.
Với phơng pháp này quá trình sản xuất đợc chia làm hai bớc: Đùn ống
tạo phôi và bứơc tạo hình sản phẩm.
Vật liệu cho sản phẩm loại này chủ yếu là Polyetylen (85% ) tạo ra các
mặt hàng để đóng gói thực phẩm.
5. Công nghệ ép và ép phun: Quá trình ép là quá trình gia công trong đó vật
liệu đã dẻo hoá sơ bộ hoặc đã đợc nung nóng sơ bộ tạo viên, đợc định lợng

vào khoang khuôn. Sau đó ở nhiệt độ xác định sau khi khuôn đóng,dới áp lực
vật liệu ép đợc tiến hành tạo lới thành sản phẩm. Công nghệ ép phun khác với
công nghệ thờng ở chỗ vật liệu ép không đổ thẳng vào khoang khuôn mà đợc
đổ vào khoang nung riêng, sau đó dến một nhiệt độ nhất định dới tác dụng của
Piston vật liệu đợc phun vào khoang khuôn kín.
Cả hai phơng pháp trên dều thích hợp cho việc gia công các sản phẩm
có kích thớc lớn, đặc biệt bề dày thành nhỏ. Ngời ta sử dụng quá trình ép để
gia công các vật liệu dẻo nh tấm, bảng dày, bán thành phẩm bằng xốp và từ vật
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 11


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

liệu có phân tử lợng rất lớn để tạo thành sản phẩm định hình. Nguyên công ép
chủ yếu để gia công các sản phẩm từ các xốp chất dẻo , từ Polyolefin có phân
tử lợng lớn nh PE, PP, các chất dẻo họ Xellulo. Khi sản suất các sản phẩm
định hình, phơng pháp ép chỉ đợc sử dụng khi các phơng pháp có năng suất
khác không thể sử dụng đợc.
6. Công nghệ tạo xốp chất dẻo: Xốp chất dẻo là một kiểu đặc biệt của hệ
thống phối hợp khi không khí hoặc một loại khí nào đó đợc đem vào trong
chất dẻo. Theo cấu trúc xốp đợc chia thành hai loại:
Xốp dẻo có cấu trúc đều đặn mà phần trong của nó đợc tạo xốp còn cấu
trúc vỏ thì đặc.
Xốp cứng là loại xốp có độ đàn hồi nhỏ và độ giữ hình lớn nh PS, PVC
cứng, PF, EP.

Xốp mềm - đàn hồi hơn và độ giữ hình dạng nhỏ hơn nh PUR mềm,
PVC mềm, PE.
Các yêu cầu quan trọng nhất có liên hệ với các tính chất, ứng dụng và
quá trình sản suất của xốp dẻo là:
-

Mật độ nhỏ.

-

Nội ứng suất nhỏ.

-

Khả năng cách nhiệt,cách điện tốt.

-

Khả năng gia công dễ dàng.

-

Quá trình sản xuất kinh tế

Các chất tạo xốp ở nhiệt độ nhất định sẽ đợc chuyển sang trạng thái khí
hoặc trong quá trình phản ứng hoá học xác định chất có trạng thái khí xuất
hiện.
Dựa trên quá trình gia công xốp ta có thể chia chất nhiệt dẻo làm ba
nhóm:
-

Đợc tạo xốp trong trạng thái dãn nhớt nh PS.

-

Đợc tạo xốp trong trạng thái nóng chảy nh PVC, PE.

Quá trình tạo xốp tiến hành từ trạng thái chất lỏng đợc xuất phát trong quá trình phản ứng hoá học nh UF, PF.
Ngời ta thờng dùng Polystirol và Polyurethan để sản xuất xốp với số lợng lớn nhất. Dới đây ta có sơ đồ quá trình tạo xốp:
Chất dẻo

Phơng pháp

-Hạt chất dẻo
-Vật lí
-Nhiệt dẻo nóng chảy
-Hoá học
-Các loại nhựa có khả
năng phản ứng
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.
-Bán thành phẩm
Quá
-Sảntrình
phẩmtạo
xốpxốp

Trang 12


đồ án môn học cad/cam.

mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Để thực hiện quá trình tạo xốp ngời ta sử dụng cả chất dẻo lãn vật liệu cỏ
bản trong ba dạng sau:
-

Nhiệt dẻo trong trạng thái nóng chảy

-

Bột nhão và Polyme hạt.

-

Hai hoặc nhiều vật liệu ở trạng thái lỏng

7. Công nghệ hàn chất dẻo: Quá trình hàn chất dẻo là quá trình trong đó các
mối liên kết chất nhiệt dẻo đợc thực hiện nhờ áp lực với việc sử dụng vật liệu

Hàn bằng phần tử nung

Hàn bằng phần tử nung
trực tiếp

-Hàn đối đầu bằng phần tử
nung
-Hàn theo rãnh bằng phần
tử nung

-Hàn uốn bằng phần tử
nung
-Hàn lồng vỏ điện lớn
-Hàn thực hiện bằng điện
trở
-Hàn chín bằng mỏ hàn
-Hàn bằng xung điện
-Hàn tiếp xúc
-Hàn bằng dải băng con
lăn

hàn hoặc không sử dụng vật liệu hàn. Về mặt lý thuyết hầu hết các chất dẻo
đều có thể hàn đợc nhng trên thực tế nếu phân tử lợng của chúng quá lớn thì
hầu nh không thể hàn đợc. Để hàn các chất dẻo, bề mặt hàn cần phải đa vào
trạng thái nóng chảy. Khi hàn chất dẻo thì một thông số quan trọng đó là nhiệt
độ hàn và thời gian hàn. Các thông số này cần đợc xác định với nhau theo một
cách phù hợp với vật liệu hàn. Trong quá trình hàn cần phải giữ gìn sao cho
mối hàn thu nhận có ứng suất nhỏ. Các mối hàn đợc phân chia theo phơng
pháp làm nóng chảy. Dới đây ta có bảng phân nhóm các phơng pháp hàn chất
dẻo :

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 13


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Hàn bằng quang tuyến
Hàn bằng ma sát
Hàn bằng dòng cao tần
Hàn siêu âm

Hàn bằng khí nóng

-Hàn bằng thổi nhẹ khí nóng
-Hàn bằng khí nóng thổi nhanh
-Hàn lật bằng khí nóng
-Hàn đùn bằng khí nóng

8. Công nghệ dán chất dẻo: Quá trình dán là phơng pháp nối ghép hiện đại,
bằng phơng pháp này ngời ta có thể tạo ra những mối ghép khó có thể tháo đợc. Phơng pháp dán ngày nay đã đợc sử dụng rộng rãi vì:
- Ngời ta sử dụng phơng pháp này cho các chất dẻo mà không thể hàn
đợc nh thuỷ tinh acril
- Ngày càng tăng nhu cầu liên quan đến việc phối hợp nguyên vật liệu
mà chỉ phơng pháp dán mới đáp ứng yêu cầu kĩ thuật đây là phơng pháp gia
công lắp ráp kinh tế
- Các chất keo dán cần có độ bền riêng lớn, đồng thời các ái lực bám
dính của chúng với bề mặt của vật cần dán phải lớn.
- Điều kiện quan trọng có liên quan đến quá trình dán là các phần cần
dán và các mối dán phải đợc hình thành sao cho phù hợp với công nghệ dán.
Trớc khi dán các bề mặt cần đợc ghép nối phải đợc chuẩn bị sẵn. Khâu
chuẩn bị bề mặt đợc hiểu là các phơng pháp sau :
- Làm sạch bề mặt, không làm thay đổi thành phần hoá học và cấu trúc
bề mặt.
- Bằng phơng pháp cơ học xử lí bề mặt nh tạo nhám bề mặt
- Xử lí sơ bộ bề mặt bằng điện hoá và hoá học

Khi quá trình dán kết thúc phải sau một thời lợng nhất định mới có thể
sử dụng đợc. Với phơng pháp dán ngời ta có thể tạo ra mối ghép có thể chịu
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 14


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

tải trọng lớn và nhất là trong những mối ghép không thể giải quyết bằng phơng pháp khác.
9. Đúc dới áp lực:
9.1 Vật liệu sử dụng để đúc:
Vật liệu sử dụng trong công nghệ đúc dới áp lực thờng ở dạng hạt. Phơng pháp đúc có thể đợc sử dụng để gia công cho cả chất nhiệt dẻo cũng nh
chất nhiệt cứng. Chất nhiệt dẻo đợc gia công ở dang nguyên hoặc pha màu,
pha thêm phụ gia hoặc tạo thành xốp. Chất dẻo nhiệt cứng dới tác dụng của
nhiệt mềm ra, sau đó tạo cấu trúc lới chuyển sang trang thái hoà tan, không
nóng chảy. Để phục vụ cho kĩ thuật ngời ta sử dụng những vật liệu sau:
- Phenol formandehid
- Melamin formandehid
- Nhựa poleste không no
- Nhựa epoxi
- Nhựa silic hữu cơ
Ngời ta cũng sử dụng công nghệ đúc để gia công cao su.
Phơng pháp đúc có lợi về mặt kinh tế khi sử dụng nó để sản xuất các
sản phẩm định hình với số lợng lớn. Nhiệt độ gia công khoảng 1500- 3000 C.

Trong nhiệt độ này chất dẻo ở trạng thái rắn chuyển sang trạng thái nóng

chảy thuận tiện cho việc gia công áp lực.
9.2 Máy đúc áp lực: Máy bao gồm các cơ cấu chính:
- Cụm làm nóng chảy chất dẻo và với áp lực cần thiết ép đẩy
chất dẻo vào khuôn.
- Cụm khuôn và cơ cấu kẹp khuôn: Khuôn gồm hai nửa đợc
kẹp chặt lên bàn kẹp, một nửa cố định còn nửa kia có thể di
chuyển. Nhiệm vụ của cơ cấu này là tạo lực đóng khuôn và
giữ cho khuôn kín trong suốt quá trình gia công.
- Hệ thống thuỷ lực gồm bơm đợc truyền động bằng động cơ,
hệ thống van đóng ngắt và van chuyển hớng xylanh thuỷ lực,
động cơ thuỷ lực
Ngời ta có thể phân loại máy đúc áp lực theo :
- Lực đóng khuôn: Gồm các loại 50, 100, 150(tấn)
- Trọng lợng sản phẩm một lần phun tối đa: 2, 3, 8, 10,
,50,100, 120 ounces (1 ounces=28,34g).
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 15


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

- Loại Piston hay trục vít.
- Loại trục vít nằm ngang hay thẳng đứng
Hiện nay ngời ta hay dùng các máy đúc loại 150 tấn (theo lực đóng
khuôn) để gia công các sản phẩm
Nhiệm vụ và đặc trng quan trọng của cụm kết cấu:

a. Cụm máy đúc:
Nhiệm vụ quan trọng của cụm máy đúc là làm nóng chảy lợng chất
dẻo có trong thể tích nhất định sau đó đẩy lợng chất dẻo vào khuôn.
b. Vòi phun:
Vòi Phun là chi tiết hoặc cụm chi tiết lắp gá ở đầu phía trớc của
xilanh, là cầu nối giữa xilanh và khuôn trong quá trình phun nhựa vào
trong lòng khuôn. Đờng kính vòi phun từ 3ữ6mm tuy nhiên đối với
những sản phẩm lớn có thể sử dụng có vòi phun có đờng kính lớn hơn.
c. Trục vít và xilanh đúc:
Xilanh đúc phun thực chất là ống có thành dầy mà một đầu có mối
gien tiếp nhận vòi phun còn đầu kia có khoang định lợng cùng với phễu
chứa nhiên liệu. Vật liệu của xilanh đúc có độ cứng lớn. Dọc chiều dài
của xilanh có lắp hệ thống nung nóng bằng điện trở nhằm cung cấp nhiệt
lợng cho nhựa trong quá trình phun. Vật liệu của trục vít cho máy đúc
cũng là vật liệu có độ cứng lớn, có độ chống ăn mòn và có độ bên mài
uốn cao. Trong quá trình quay của trục vít tiếp nhận nhiên liệu về phía
mình và dới tác dụng của lực đẩy hình thành trong xilanh nó bị kéo về
phía sau. ở đầu trục vít trớc vòi phun ngời ta thờng trang bị van cản dòng
chảy ngợc của chất nóng chảy ở giai đoạn nén cuối cùng.
d. Các phần tử nung nóng:
Để nung nóng xilanh máy đúc phun ngời ta sử dụng phần tử nung
nóng bằng điện. Nhiệt độ điện trở đợc nung nóng sinh ra truyền vào
thành xilanh. Để tiếp xúc giữa điện trở và xilanh đợc tốt ngời ta tạo
chúng thành từng cụm nh vỏ áo sau đó dùng ốc kẹp chúng lại trên thành
xilanh. Điều chỉnh nhiệt độ của xilanh tốt sẽ đảm bảo sự ổn định nhiệt
độ chất nóng chảy. Nhiệt độ chất nóng chảy ảnh hởng đến tính chất của
sản phẩm do vậy đảm bảo sự ổn định nhiệt độ tối àm là rất quan trọng.
e. Truyền động và dẫn động các máy đúc áp lực:

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 16


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Các máy đúc áp lực đợc khởi động và truyền động bằng một hoặc
nhiều động cơ điện. Trục vít làm dẻo hoá vật liệu đợc truyền bằng động
cơ điện hoặc một động cơ thuỷ lực có điều chỉnh vô cấp thông qua hộp
truyền bánh răng. Các trục vít có kích thớc lớn thờng đợc truyền động
bằng một động cơ điện thông qua hộp giảm tốc phân cấp hoặc vô cấp.
f. cụm đóng mở khuôn:
Nhiệm vụ của cụm đóng mở khuôn là dịch chuyển khuôn đúc tạo
ra lực đóng khuôn và giữ khuôn trong qúa trình gia công cho tới khi mở
khuôn. Cơ cấu đóng mở khuôn phải đợc tạo ra một lực đóng khuôn và
giữ khuôn với độ lớn nhất định. Lực đóng và giữ khuôn cần phải lớn hơn
so với lực mở khuôn. Nếu áp lực trong khuôn lớn hơn lực đóng khuôn
hoặc lực giữ khuôn thì khuôn bị tách ra, chất dẻo nóng chảy tràn ra
khuôn ảnh hởng tới chất lợng sản phẩm. Không yêu cầu lực đóng khuôn
cực đại theo khả năng vì nó làm ảnh hởng đến tuổi thọ của máy.
g. Các thiết bị bổ trợ:
Trên xilanh đúc của máy dùng để đúc áp lực chất dẻo ngời ta hầu
nh chỉ trang bị mạch nung bằng điện, nhng đối với những chất dẻo cứng
thì ngời ta lại nung nóng bằng dầu. Với phần tử nung nóng là dầu , việc
nung nóng xilanh đúc có thể điều chỉnh một cách mềm hơn là nung nóng
bằng điện trở và độ dao động cũng bé hơn.
h. ổn định nhiệt độ khuôn:

Khi đúc áp lực ngời ta phun vào khoang định hình ở khuôn chất
nóng chảy ở nhiệt độ 1500C đến 3000C do sự tiếp xúc với bề mặt khuôn
nên chất lỏng chảy sẽ nguội đi song khuôn lại đợc nung nóng lên , do
vậy cần làm nguội cho khuôn khi bị nóng quá. Quá trình làm nguội ảnh
hởng đén chất lợng sản phẩm, trớc hết ảnh hởng đến sự ổn định cấu trúc
và sự ổn định kích thớc. Ngời ta sử dụng thiết bị ổn định nhiệt để đảm
bảo cho nhiệt độ khuôn theo quy định giúp cho chất lỏng có nhiệt độ
nhất định.
i. Thiết bị sấy nung sơ bộ:
Tuỳ thuộc vào chủng loại vật liệu có thể cần thiết sấy khô hoặc
nung sơ bộ vật liệu . Khi gia công chất dẻo nhiệt cứng sẽ làm bớt thời
gian nung vật liệu trong khuôn, rút ngắn chu kì sản xuất. Việc sấy vật
liệu thờng đợc thực hiện trong lò sấy phân đoạn hoặc nung nóng bằng
điện trở. Ngoài ra ngời ta còn có thể sử dụng cụm sấy chân không đặt
ngay trên khuôn định lợng và cung cấp vật liệu cho máy đúc áp lực.

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 17


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

j. Thiết bị đo áp lực:
Để truyền lợng chất dẻo nóng chảy vào khuôn đòi hỏi phải có một áp
lực nhất định. Đồng thời phải giữ trong khoang tạo hình của khuôn cũng nh
của xilanh một áp lực gọi là áp lực cuối cho đến khi sản phẩm đông cứng. ở

phía trớc trục vít trong máy đúc phun gây ra áp lực ngoài , còn áp lực trong
khoang xilanh cũng nh khoang khuôn gọi là áp lực trong. Nếu trong quá trình
đúc phun các số liệu đo đợc sử dụng nh những số liệu cơ bản cho đến sự điều
chỉnh và chỉ đạo thì các sản phẩm đợc đúc phun sẽ đồng đều hơn và chất lợng
sản phẩm sẽ tốt hơn.
9.3. Quy trình đúc áp lực:
Ta có sơ đồ quá trình đúc áp lực :

1

2

3 4

5

1.NƯả khuôn di động
2.Sản phẩm
3.Khoang khuôn
4.NƯả khuôn cố định
5.Vòi phun

6

7

8

9

6.Phần tử nung
7.xilanh
8.Trục vít
9.Phễu định lƯợng vật liệu

Từ hình vẽ ta thấy quá trình đúc áp lực gồm có 3 giai đoạn chính:
Giai đoạn dẻo hoá và chuyển hóa vật liệu,sử dụng
cho gia công đúc sang trạng thái nóng chảy
-

Giai đoạn điền đầy khuônn và làm nguội sản phẩm.

-

Lấy sản phẩm ra khỏi khuôn.

Công đoạn làm nóng chảy chất dẻo đợc thực hiện ngay trong máy đúc,
vật liệu từ phễu định lợng và cấp vật liệu đặt trên xylanh của máy và rãnh vít
nằm trong xylanh. Do chuyển động quay của trục vít, vật liệu đợc vận chuyển
lên phía trớc về phía vòi phun. Trong suốt quá trình đó vật liệu đợc tiếp nhận
nhiệt từ xylanh do các nhân tố mang nhiệt cung cấp ( hơi nóng, điện trở, điện
từ,) nhờ có nhiệt lợng đó cùng nhiệt lợng hình thành trong quá trình chuyển
động cơ học mà vật liệu bị nóng chảy, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt càng
giảm. quá trình nóng chảy xảy ra tơng tự nh trong máy đùn, nhng trục vít
không làm nhiệm vụ ép đẩy vật liệu đợc nóng chảy về phía vòi phun mà nhờ
áp lực đẩy đợc hình thành trong quá trình quay làm cho nó lùi về phía sau.
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 18

đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Nh vậy lợng vật liệu cần thiết để điền đầy khoang tạo hình của khuôn sẽ đợc
tập kết ở khoang trống phía trớc trục vit.trong quá trình điền đầy khuôn trục
vít, trục vít thực hiện chuyển động chuyển dịch dọc trục về phía trớc và đẩy
khối vật liệu nóng chảy qua vòi phun vào khuôn. Vật liệu đợc rót vào khuôn,
đợc làm nguội ở trong khuôn, trở nên cứng, sau đó hai nửa khuôn đợc tách ra
và sản phẩm có thể lấy ra. Để điền đầy chất nóng chảy vào khoang tạo hình
của khuôn cần có một áp lực bằng sức cản của dòng chảy hình thành trong
quá trình chảy của chất nóng chảy. Trong giai đoạn điền đầy khuôn quãng đờng cần chảy của dòng vật liệu dài nên cần tăng áp lực để duy trì sự điền đầy
khuôn. Trên các máy đúc hiện đại, trong quá trình điền đầy khuôn không chỉ
có thể điều chỉnh áp suật và vận tốc của piston cần thiết lớn nhất mà còn xác
định cả tốc độ điền đầy khuôn. Trong mối quan hệ với nhiệt độ khuôn cần xác
định tốc độ làm nguội cũng nh thời gian làm nguội cần thiết. Thời gian làm
nguội đối với sản phẩm có thành dầy chiếm phần lớn thời gian trong chu kì
sản xuất. Nếu sản phẩm không đợc làm nguội đến nhiệt độ cần thiết thì sẽ
xuất hiện các vấn đề đôí với sản phẩm chẳng hạn nh biến dạng.
9.4. Khuôn đúc áp lực: Các khuôn đúc áp lực có thể đợc chia theo hệ thống
ti đẩy hoặc hệ thống chảy vào. Tuy nhiên các khuôn đều cần đến chi tiết chủ
chốt là ti đẩy của máy, tấm kẹp ti đẩy, thân khuôn, bạc chỉnh tâm, áo

khuôn, ti đầy của khuôn, đậu rót, vành đỡ đậu rót. Để gia công các sản
phẩm có hình dáng và kích thớc gần nh nhau ngời ta sử dụng một cách
phổ biến các áo khuôn ( vỏ khuôn) đớc phân loại và khi sử dụng các vỏ
khuôn đợc phân loại ngời ta chỉ thay đổi khuôn tạo hình mà thô i. Để sản
xuất các sản phẩm giống nhau có số lợng nhiều thì tốt nhất là sử dụng khuôn

nhiều ổ vì trong cùng một chu kì nh nhau, khuôn có bao nhiêu ổ thì có bấy
nhiêu sản phẩm.
Theo hệ thống đậu rót
1.
2.
3.
4.

Khuôn có đậu rót dạng thang
khuôn có đậu rót dạng ngầm
Khuôn có kênh dẫn nóng
Khuôn có kênh dẫn đợc nung
nóng

Theo hệ thống ti đẩy
1.
2.
3.
4.

Khuôn có ti đẩy thông thờng
Khuôn có tấm kéo
Khuôn có tấm đẩy
Khuôn lấy sản phẩm bằng dụng
cụ có ren

Khi đẩy sản phẩm ta cần đảm bảo 4 yêu cầu sau :
Khi đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn không đợc làm
biến dạng khuôn
-

Việc đẩy sản phẩm phải chắc chắn và không bị kẹt.

-

Thao tác đẩy phải nhanh.

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 19


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

-

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Cần tự động hoá

Để tách sản phẩm ra khỏi khuôn tuỳ thuộc vào cấu trúc của sản phẩm
ngời ta chọn kết cấu của hệ đẩy sản phẩm. Trong quá trình đẩy ngời ta thờng
dùng khí nén trợ giúp cho các thanh đẩy hoặc tấm đẩy.
9.5. Thiết kế sản phẩm chất dẻo: Nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế
sản phẩm đúc áp lực là bề dày của sản phẩm không đựơc khác nhau nhiều.
Các góc lợn không đợc nhọn, thẳng góc. Vị trí vật liệu chảy vào đợc chọn là
nơi gọi là trung tâm nhiệt. Thông thờng nó là nơi có mặt cắt ngang dày nhất
của sản phẩm. Việc thiết kế vị trí hình dạng của đậu rót tuỳ thuộc vào dạng
kích thớc của sản phẩm và vật liệu sử dụng.

CHƯƠNG vI :
TìM HIểU Về KHUÔN Đúc
I. Định nghĩa về khuôn:
Khuôn là một dụng cụ để định hình cho một sản phẩm nhựa.Kích thớc
và kết cấu khuôn phụ thuộc vào kích thớc và hình dáng của sản phẩm.
Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, ở đó nhựa đợc
phun vào, đợc làm nguội rồi đẩy sản phẩm ra.
Sản phẩm đợc tạo thành giữa hai phần của khuôn. Khoảng trống giữa
hai phần khuôn đợc điền đầy bởi nhựa và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm.
-Một phần lõm vào xác định hình dạng của sản phẩm gọi là lòng khuôn, còn
phần lồi ra xác định hình dạng bên trong của sản phẩm gọi là lõi khuôn.
Lòng khuôn

khoảng trống giƯã
lòng khuôn và lõi
khuôn

ĐƯờng phân khuôn
Lõi khuôn

-Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi khuôn gọi là đờng phân khuôn.
-Ngoài lõi và lòng khuôn còn có các bộ phận khác của khuôn nh:
*.Tấm kẹp phía trớc : kẹp phần cố định của khuôn vào máy ép phun.
1.Tấm khuôn phía trớc : là một phần cố định của khuôn tạo nên phần trong
và phần ngoài của sản phẩm.
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 20

đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

2.Tấm khuôn sau : là phần chuyển động của khuôn tạo nên phần trong và
phần ngoài của sản phẩm
*.Tấm kẹp phía sau : là phần chuyển động của khuôn vào máy ép phun
1. Tấm đỡ : Giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài
2. Khối đỡ : Dùng cho phần ngăn giữ tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho
tấm đẩy hoạt động đợc.
3. Tấm giữ : Giữ chốt đẩy và tấm đẩy.
4. Tấm đẩy : Đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy.
5. Vòng định vị : Đảm bảo vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn.
6. Chốt dẫn hớng : Dẫn phần chuyển động tới phần cố định của khuôn.
7.Bạc dẫn hớng : Tránh làm mài mòn nhiều hoặc làm làm hỏng tấm khuôn
sau.
8.Bạc mở rộng : Dùng làm bạc kép để tránh mài mòn hỏng tấm kẹp phía
sau khối ngăn và tấm đỡ.
9.Bộ định vị : Đảm bảo vị trí phù hợp giữa phần cố định và phần chuyển
động của khuôn.
10.Chốt hồi về : Làm cho chốt đẩy có thể quay trở lại khi khuôn đóng lại.
11.Chốt đẩy : Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi bị mở.
12.Bạc dẫn hớng chốt : Tránh hao mòn và hỏng hóc chốt đỡ.
13.Chốt đỡ : Dẫn hớng chuyển động và đỡ cho tấm đỡ tránh khỏi bị cong
do áp lực cao.
14.Bạc cuống phun : Nối vòi phun và kênh nhựa với nhau thông qua tấm
kẹp phía trớc và tấm khuôn trớc.
II. Phân loại khuôn: Kết cấu khuôn thờng gồm có hai phần cơ bản, một

phần ohun đợc cố định gọi là tấm khuôn trớc, phần còn lại chuyển động trong
khi khuôn mở gọi là khuôn sau. Căn cứ vào hình dáng của khuôn ngời ta có
thể chia làm ba loại khuôn: Khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, và khuôn nhiều
tầng.
1. Khuôn hai tấm:
Loại khuôn này chỉ gồm có hai phần: Khuôn trớc và khuôn sau. Hệ thốn
khuôn này có thể có một lòng khuôn hoặc nhiều lòng khuôn.

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 21


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn
Tấm di động

Hệ thống đẩy

Lòng khuôn

Tấm cố định

Bạc cuống phung

Lõi

Khuôn 2 Tấm

Khuôn hai tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn nhằm sản xuất
những sản phẩm đơn giản. Tuy nhiên đối với những sản phẩm loại lớn không
bố ttrí đợc miệng khuôn ở tâm hoặc sản phẩm có nhiều miệng phun hoặc lòng
khuôn cần nhiều miệng phun ở tâm thì kết cấu khuôn hai tấm trở nên không
thích hợp.
2. Khuôn ba tấm: Hệ thống khuôn này tơng tự nh hệ thống khuôn hai tấm
nhng có thêm hệ thống thanh đỡ. Nó tạo ra hai chỗ mở khuôn khi khuôn mở.
Một chỗ để lấy sản phẩm còn chỗ kia để lấy kênh nhựa ra.
Tấm giữa
Hệ thốngđẩy

Lòng
khuôn

Tấm cố định
Tấm di động
Khuôn 3 tấm

Nhợc điểm của khuôn ba tấm là khoảng cách giữa vòi phun của máy và
lòng khuôn rất dài. Nó làm giảm áp lực khi phun vật liệu lỏng vào khuôn và
tạo ra nhiều phế liệu trong hệ thống kênh nhựa
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 22


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

3. Khuôn nhiều tầng: Khi yêu cầu một số lợng sản phẩm lớn và để giử giá
thành sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng đợc chế tạo để giữ lực kẹp
của máy thấp.

III. Hệ thống đẩy:
1. Chức năng và các nguyên tắc của hệ thống đẩy:
Chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm sau khi khuôn mở. Hệ
thống đẩy phải tuân theo những quy tắc sau :
Khoảng đẩy lớn hơn từ 5ữ10 mm so với chiều cao
của sản phẩm.
Sau khi sản phẩm đợc lấy ra, hệ thống đẩy phải trở
về vị trí ban đầu.
Kích thớc chốt đẩy phụ thuộc vào kích thớc của sản
phẩm nhng đờng kính lớn hơn 3 mm.
-

Hệ thống đẩy đảm bảo không làm yếu khuôn sau.

-

Nên sử dụng chốt dẫn hớng cho hệ thống đẩy

2. Phân loại các hệ thống đẩy:
2.1 Các chốt đẩy tròn: Đây là hệ kiểu đẩy đơn giản nhất. Các lỗ tròn
và chốt tròn dễ gia công. Nên doa rộng các lỗ các chốt đẩy. Chiều dài của lỗ
doa có đờng kính D nên lấy nh sau :
-

Đối với lỗ nhiệt luyện trớc khi gia công : L = 4.D

-

đối với lỗ đã nhiệt luyện : L=3.D

-

Lớn nhất L=20mm, nhỏ nhất L=6mm.

Đối với những loại khuôn đã tôi mà vật liệu phun vào là Polyacetal,
Poliamide thì các lỗ cần để lợng d trớc khi nhiệt luyện.
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 23


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

2.2. Lỡi đẩy: Lỡi đẩy tạo ra nhiều bề mặt đẩy hơn là chốt đẩy. Nhng
các lỗ đẩy hình chữ nhật khó làm và cần đặt chúng từ các miếng ghép lên đờng phân khuôn .
2.3. Các ống đẩy: Các ống đẩy rất thuận lợi cho các ống đẩy quanh các
chốt lõi . Khi dùng hệ thống đẩy này tạo các hốc thoát có thể giảm xuống đến
0,50 để tránh các vết chìm trên bề mặt phía trên.
2.4. Thanh đẩy: Thanh đẩy thờng đợc dùng cho sản phẩm lớn . để
thanh đẩy không làm hỏng hệ thống lõi trong khi đẩy và lùi về, thanh đẩy phải
cách bề mặt thẳng đứng của khuôn ít nhất là 0,5mm .

2.5. Tầm tháo: Các tấm tháo là một trong những hệ thống đẩy tốt
nhất .Cần chú ý đến việc dẫn hớng tránh làm hỏng lõi khuôn cũng rất quan
trọng.
2.6. Các van đẩy: Hệ thống các van đẩy không thông dụng trong chế
tạo khuôn nhựa . Nó thờng đợc dùng bằng các vật hình cốc và có sự thông khí
trong quá trình đẩy có hiệu quả. Dùng van đẩy cũng dễ hơn so với dùng tấm
thấo , tuy nhiên phải có một góc lớn hơn 20 .
3. Hệ thống đẩy cho quá trình phun khuôn tự động:
Quá trình phun khuôn tự động cần có một hệ thống hoàn hảo mà trong
đó các sản phẩm phải đợc rơi ra một cách dễ dàng trớc khi khuôn đóng để
tránh làm hỏng lòng khuôn. Hệ thống đẩy có thể đợc cải tiến bằng cách thêm
vào các lò xo xung quanh chốt hồi để hệ thống đẩy có thể tự chuyển động lùi
lại không để sản phẩm dính vào các chốt đẩy. Điều này cho phép đẩy đợc hai
lần hoặc nhiều hơn .
Cách tốt nhất là nối hệ thống đẩy của khuôn vào hệ thống đẩy của máy
gia công nhựa bằng các bulông .
3.1. Hệ thống đẩy từ nửa cố định: Nói chung không thể luôn luôn đặt đợc hệ
thống đẩy vào phần chuyển động của khuôn. nhất là trong trờng hợp sản phẩm
hình hộp . Ta cần nối lõi khuôn và hệ thống đẩy vào phần khuôn cố định .
Kiểu làm khuôn này không thông dụng vì:
Việc nối giữa vòi phun của máy gia công với khuôn
tạo sản phẩm là xa .
Khi kéo hệ thống đẩy : có thể dùng đến thiết bị kéo
từ xa hoặc dùng xích .
3.2. Hệ thống đẩy đặc biệt: Đối với những sản phẩm thiết kế có hệ thống
giữa ta có thể lợi dụng tính đàn hồi của nhựa để đẩy sản phẩm . Quá trình gồm
3 giai đoạn :
Giai đoạn 1: Khi thanh đẩy của hệ thống, chốt giữa
chuyển động cùng hệ thống đẩy do sức nén của lò xo .
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 24


đồ án môn học cad/cam.
mẫu.

-

ứng dụng Catia thiết kế khuôn

Giai đoạn 2 : Khi đầu chốt giữa chạm vào tấm đỡ

Giai đoạn 3: Các chốt đẩy chuyển động tiếp và đẩy
sản phẩm ra khỏi chốt giữa.
IV. Điều khiển nhiệt độ khuôn: Khi chúng ta gia công sản phẩm song cần
phải làm nguội khuôn trớc khi tháo khuôn để lấy sản phẩm. Thực tế thời gian
làm nguội khuôn chiếm 50ữ60% thời gian chu kì. Do đó quá trình làm nguội
rất quan trọng trong việc giảm thời gian chu kì và làm tăng năng suất.
1. Vị trí bộ phận làm nguội:
Vị trí này phụ thuộc vào kích thớc của sản phẩm và sự khác nhau về độ
dầy của thành. Nói chung, bộ phận làm nguội thờng đặt ở chỗ mà nhiệt khó
truyền từ nhựa nóng qua thân khuôn. Kênh làm nguội đặt càng xa bề ngoài
mặt khuôn càng tốt . Các kênh làm nguội nên đặt gần nhau . Đờng kính kênh
làm nguội lớn hơn 8mm. Cần chia hệ thống kênh làm nguội thành nhiều
vòng , tránh để các kênh làm nguội quá dài dẫn đến sự chênh nhiệt quá lớn.
Việc làm nguội phải nh nhau trên toàn bộ sản phẩm.
Để làm nguội tốt cần chú ý đến lõi , lõi bị nhựa bao phủ làm cho nhiệt
độ lõi tăng nhanh và làm cản trở thời gian chu kì.
2. Làm nguội tấm khuôn : Làm nguội trong tấm khuôn là một trong

những hệ thống thông thờng nhất chủ yếu đợc dùng cho các sản phẩm
nhỏ.
3. Làm nguội lõi: Lõi khuôn thờng đợc bao phủ bởi lớp nhựa nóng và để
truyền đợc nhiệt từ đó ra các bộ phận khác là một vấn để phức tạp . Cách đơn
giản nhất là sử dụng vật liệu làm lõi khuôn có độ dẫn nhiệt cao nh đồng . Tuy
nhiên độ bền sẽ giảm. Biện pháp tốt nhất là đặt các kênh làm nguội xung
quanh lõi. Do đó có thể điều khiển đợc sự tăng giảm nhiệt độ dòng chất lỏng
đang làm nguội chạy qua lõi.
4. Làm nguội chốt: Làm nguội chốt còn khó hơn làm nguội lõi vì việc truyền
nhiệt đến các phần khác nhau của khuôn rất khó. Cách làm nguội đơn giản là
đật các kênh làm nguội xung quanh chốt . Tuy nhiên biện pháp này đạt hiệu
quả không cao. Ta có thể thêm đồng vào chốt hoặc làm chốt bằng đồng để
tăng cờng quá trình truyền nhiệt.
5. Làm nguội lòng khuôn: Lòng khuôn có thể đợc làm nguội tốt vì nó dễ
truyền nhiệt đến các phần khác của khuôn. Ta có thể đặt kênh làm nguội xung
quanh lòng khuôn.
V. Lõi mặt bên. Khi khuôn đợc thiết kế và đờng phân khuôn đã cố định, thờng có một số phần của sản phẩm không tháo đợc ra theo hớng mở khuôn.
Trong các trờng hợp đó cần đến lõi mặt bên . Các trờng hợp cần lõi mặt bên
là :
Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội.

Trang 25