Đồ án khuôn ép phun

Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................2
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CHẤT DẺO..................................................3
1.1) Định nghĩa chất dẻo..............................................................................3
1.1.1)

Đại cương về chất dẻo...................................................................3

1.1.2)

Phân loại........................................................................................3

1.2) Một số loại Polymer thường gặp và các ứng dụng của chúng:..............4
1.2.1) Nhựa nhiệt dẻo:................................................................................4
1.2.2) Nhựa nhiệt rắn:.................................................................................5
1.3) Các phương pháp gia công chất dẻo.....................................................8
1.4) Thực trạng ngành công nghiệp nhựa.....................................................9
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU KHUÔN ÉP PHUN.............................................10
2.1) Khái niệm chung về khuôn....................................................................10
2.2) Giới thiệu các loại khuôn ép sản phẩm nhựa.........................................10
2.2.1) Khuôn hai tấm.................................................................................10
2.2.2) Khuôn ba tấm..................................................................................11
2.2.3) Khuôn nhiều tầng............................................................................12
2.2.4) Khuôn không rãnh dẫn....................................................................12
2.2.5) Khuôn cho sản phẩm có ren............................................................13
2.3) Các bộ phận chính của khuôn................................................................14
2.3.1) Hệ thống cấp nhựa..........................................................................14

2.3.2) Hệ thống làm mát............................................................................20
2.3.3 ) Hệ thống đẩy sản phẩm..................................................................22
2.3.4) Hệ thống dẫn hướng........................................................................25
2.3.5) Hệ thống lõi mặt bên( hệ thống trượt )............................................26
2.4) tình hình công nghiệp sản xuất khuôn mẫu Việt Nam............................28
CHƯƠNG 3 : ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWOKS VÀO THIẾT KÊ
KHUÔN...........................................................................................................29
3.1) Giơí thiệu về sản phẩm..........................................................................29
3.2) Thiết kế khuôn.......................................................................................31
3.2.1) Thiết kế lõi khuôn............................................................................33


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

3.2.2) thiết kế lòng khuôn..........................................................................34
3.2.3) hệ thống làm mát.............................................................................36
3.2.4) Hệ thống đẩy sản phẩm..................................................................37
CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG KHUÔN
......................................................................................................................... 38
4.1) Quy trình công nghệ gia công tấm gá lõi..............................................38
4.1.1) Phân tích chức năng làm việc và điều kiện làm việc của chi tiết.....38
4.1.2) Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.........................38
4.1.3) Xác định dạng sản xuất...................................................................39
4.1.4) Xác định phương pháp chế tạo phôi và kích thước phôi..................39
4.1.5 ) Lập sơ bộ nguyên công...................................................................42
4.1.6 ) Thiết kế quy trình công nghệ..........................................................43
4.1.7) Tính toán và tra chế độ cắt cho một nguyên công các nguyên công
còn lại tra bảng.........................................................................................59

4.1.8) Thiết kế đồ gá phay CNC cho nguyên công10.................................70
4.2) Thiết kế quy trình công nghệ gia công cam động trước........................76
4.2.1) Phân tích chức nằng và điều kiện làm việc của chi tiết...................76
4.2.2) Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết..............................76
4.2.3) Xác định dạng sản xuất..................................................................77
4.2.4) Xác định phương pháp chế tạo phôi và kích thước phôi.................77
4.2.5) Lập sơ bộ nguyên công...................................................................79
4.2.6) Thiết kế các nguyên công cụ thể......................................................81
4.2.7) Tính toán và tra chế độ cắt cho một nguyên công các nguyên công
còn lại tra bảng.......................................................................................103
4.2.8) Tính toán thiết kế đồ gá phay cho nguyên công 28.......................115
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................122


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp chất dẻo, trên thị trường hàng
tiêu dùng Thế giới nói chung và thị trường trong nước nói riêng đã có nhiều sự
thay đổi hàng hóa với chất liệu truyền thống đã được thay thế dần bằng vật liệu
nhựa với nhiều tính năng và ưu điểm nổi bật như rẻ tiền, kiểu dáng đẹp, phong
phú, đa dạng... ở Việt Nam, ngành công nghiệp chất dẻo tuy còn non trẻ nhưng
cũng đã khẳng định được chỗ đứng của mình trên thị trường hàng tiêu dùng nội
địa cũng như hàng công nghiệp.
Vấn đề cốt lõi của công nghệ gia công chất dẻo đó là khuôn mẫu. Sản
phẩm muốn bóng đẹp thì yêu cầu kỹ thuật đặt ra cho khuôn mẫu phải rất khắt
khe, độ bóng bề mặt khuôn cao, bề mặt tiếp xúc của khuôn phải kín khít...
Muốn vậy, khi gia công khuôn mẫu cần phải có một quy trình công nghệ hợp

lý. Đặc biệt là phải áp dụng những thành tựu kỹ thuật mà Thế giới đã đạt được
trong những phương pháp gia công tiên tiến như công nghệ trên máy CNC.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình của
thầy giáo

, em đã tìm hiểu về vấn đề gia công khuôn mẫu. Đề tài tốt nghiệp

của em được giao là: “Thiết kế khuôn ép phun sản phẩm nhựa “cc dui dốn
rainbow”

Do thiếu kinh nghiệm thực tế và những hạn chế về kiến thức nên

đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự góp ý chỉ
bảo của các thầy cô để em có thể hiểu sâu hơn về lĩnh vực này.
Em xin chân thành cám ơn thầy

và các thầy cô trong bộ môn Công

Nghệ Chế Tạo Máy đã nhiệt tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo điều kiện cho em
trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Hà Nội ngày… tháng …. năm 2012


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CHẤT DẺO
1.1) Định nghĩa chất dẻo
1.1.1) Đại cương về chất dẻo

Chất dẻo là gì ? chất dẻo chính là polymer là hợp chất hữu cơ được tạo
thành do sự liên kết hóa học bền vững giữa các đơn vị polymer với cấu
trúc hoàn phân tử toàn giống nhau
Các đơn vị này nối với nhau thành một chuỗi dài chứa hàng ngàn đơn vị
nên phân tử được gọi là cao phân tử
1.1.2) Phân loại
Theo nguồn gốc :
- Polyme tự nhiên : cenllulo ,cao su thiên nhiên ,protein…
- Polyme nhân tạo : PE, PP, PC, PMMA, PS…..
Theo ứng dụng
- Polyme thông dụng : dung để sản xuất ra đồ dân dụng thông
thường như PE , PP , PMMA….
- Polyme kỹ thuật : dung sản xuất ra các chi tiết kỹ thuật có lý hóa
tính cao hơn các loại thông dụng như : PA,PC,PF……
Theo tính chịu nhiệt :
- Polyme nhiệt dẻo : mạch thẳng,dưới tác dụng của nhiệt độ nó bị
chảy dẻo ra,khi làm nguội nó rắn lại.Qúa trình này lặp lại
được.Loại Polyme này có ưu điểm là tái sinh được.Vì vậy người ta
sử dụng loại này cho các mục đích gia công.
- Polyme nhiệt rắn : mạch không gian,dưới tác dụng của nhiệt độ hay
chất đóng rắn,nó trở nên cứng,quá trình này không lặp lại.Loại này
có cơ tính tốt và được ứng dụng trong kỹ thuật


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

1.2) Một số loại Polymer thường gặp và các ứng dụng của chúng:
1.2.1) Nhựa nhiệt dẻo: Là loại chất dẻo có khả năng lặp lại nhiều lần

quá trình chảy mềm dưới tác dụng của nhiệt độ và trở lên cứng rắn khi
được làm nguội. Trong quá trình tác động nó chỉ thay đổi tính chất vật lý
chứ không có phản ứng hóa học xẩy ra.
Các loại nhựa nhiệt dẻo:
- Polyvinyl: Thường gọi là Vinyl ứng dụng làm bao bì, Vinyl house,
vỏ bọc dây điện.
- Polyetylen: Có ưu điểm chống va đập, chịu được ở nhiệt độ thấp,
tính giữ nhiệt. được dùng thay thế cho ống dẫn nước kim loại và
tấm màng lọc.
- Polypropylen: Có tỷ trọng cực kỳ nhỏ, khả năng chịu nhiệt cao.
- Polystyrene: Tính chảy loãng tốt thích hợp cho sản xuất tạo hình
theo cách phun, ứng dụng làm vỏ tivi, radio, máy tính… Nhựa
polystyrene có nhược điểm là chịu va đập kém.
- Nhựa AS: Trong suốt, có tính chất bền trong xăng, ứng dụng làm
acqui, vỏ bật lửa.
- Nhựa ABS: Tốt cho làm chi tiết máy, độ cứng bề mặt ngoài cao và
khó bị xước, nhuộm màu tốt có tính ánh quang bề mặt và dễ tạo
hình bằng phun.
- Nhựa Acrylic: Độ trong suốt cao, tính chịu thời tiết cao, nhuộm
màu tốt, tỷ trọng nhỏ, độ bền cơ học cao, khó bị xước bề mặt, ứng
dụng thay thế thủy tinh, làm một số chi tiết của ô tô.
- Polyamit: Thường gọi là Nylon, là loại nhựa quan trọng đối với
nhựa kĩ thuật được dùng trong công nghiệp(Engineering Plastic)
- Polycacbonat: Trong suốt, bền va đập, bền kéo, tính chịu nhiệt cao,
là đại biểu cho Plastic dùng trong công nghiệp, ứng dụng làm
bulong, đai ốc, bánh răng đồng hộ,mũ bảo hiểm, nút bấm tivi


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

- Polyacetat: Đại diện cho Plastic có ma sát và chịu mài mòn tốt
dùng trong công nghiệp, ứng dụng làm bánh rang máy, trục…
1.2.2) Nhựa nhiệt rắn:
Là loại chất dẻo khi có tác dụng nhiệt hay hóa học sẽ trở nên đóng
rắn và không có khả năng chảy dẻo nữa. Nhựa nhiệt rắn không có khả
năng tái sinh các sản phẩm đã sử dụng.
Các loại nhựa nhiệt rắn:
- Nhựa Phenol, Ure: Không màu, trong suốt có thể nhuộm màu rất
đẹp, dùng làm dụng cụ đồ ăn.
- Nhựa Melamine: Vì không màu , độ cứng cao, tính chịu nước cao,
độ bền cao, đẹp nên được dùng làm đồ trang trí, dụng cụ gia đình hoặc
làm sơn.
- Polyeste: Thường gọi là Plastics bền hóa dùng làm kính. Tỷ trọng
khoảng 1.8, độ bền kéo 48 ÷ 245 N/m, rất nhẹ và bền được sử dụng
trong chế tạo vỏ ô tô, thuyền, thùng, ống và mũ bảo hiêm.
- Nhựa Epoxy: Có thể tạo hình ở nhiệt độ thường à áp lực thường,
đặc tính bám dính tốt đối với kim loại và bê tong, tính chịu nhiệt,chịu
dung môi, chịu nước và cách điện tốt. là plastic quan trọng trong công
nghiệp. Nhựa Epoxy dùng làm vật liệu tang bền sợi thủy tinh và sợi
cacbon, làm vật liệu cach điện của mạch tích điện và của máy in.
- Nhựa Silicon: Có tính cách điện và chịu nhiệt độ cao, có tính phát
nước, ứng dụng làm con dấu, li khuôn, phát nước, cách điện và chịu dầu
và chịu nhiệt.
Sau đây là bảng thống kê một số loại nhựa:
TT

Nhựa

Tên đầy đủ

Nhiệt độ
(<C)

1

PP

PolyPropylen

10-80

Nhiệt độ cuối
Piston (C)
220-235


Đồ án tốt nghiệp

2

PS

3

ABS

4

PVC

5

PMMA

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

PolyStyren

10-75

200-280

10-80

220-270

PolyVinyl Clorit

20-60

170-200

PolyMetyl

30-70

190-240

Metacrylat
6

PA6

PolyAmit (Nylon6)

50-80

250-280

7

PA6,6

PolyAmit (Nylon6,6) 50-80

250-280

8

PPO

PolyPhenylen Oxit

40-80

300-330

9

PC

PolyCacbonat

70-115

300-350

10

POM

Polyacetat Resins

60-90

190-210

11

Elastome

Nhựa đàn hồi cao su

Nhiệt độ lưu 75-110

r
12

hóa

LDPE

LowDensity

50-70

160-260

30-70

75-110

PolyEtylen
13

HDPE

HighDensiy
PolyEtylen

Bảng nhiệt độ gia công các loại nhựa ( nhựa ABS dễ bị oxy hóa
trong khuôn nếu gián đoạn quá 15 phút)
Về độ bền có bảng sau:
TT

Nhựa

Nhiệt độ phá hủy

1

ABS

310C

2

PA6,6

320C - 330C

3

PS

250C


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

4

PP

280C

5

PVC

180C - 220C

Bảng nhiệt độ phá hủy của một sô loại nhựa.
Về độ co ngót của nhựa xem bảng sau
TT

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

1,0- 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

1.3) Các phương pháp gia công chất dẻo
Quy trình công nghệ chế tạo chất dẻo có thể mô tả theo sơ đồ sau :

Nguyên liệu

(1)

(4 )))

Bán sản phẩm

(2)

Sản phẩm

(3)

Thành phẩm


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

Trong đó :
(1) : trộn , cán , đùn , cắt hạt , ép nóng

nhựa hạt , nhựa tấm ,

thanh định hình , nhựa bột….

(2) : đùn , đúc phun , đúc thổi , cán tráng , hút dẻo , dập dẻo , đúc rót
Sản phẩm sơ cấp
(3) : ghép nối , lắp ráp , phun phủ , gia công cơ khí
thành phần
(4) : đập vỡ , nghiền , say nhỏ
nguyên liệu tái sinh
Công nghệ cán
Công nghệ phủ chất dẻo
Công nghệ đùn
Gia công vật thể rỗng
Công nghệ tạo xốp chất dẻo
Công nghệ hàn chất dẻo
Công nghệ dán chất dẻo
Công nghệ ép và ép phun
1.4) Thực trạng ngành công nghiệp nhựa
- Vị trí của ngành trong nền kinh tế : được dùng sản xuất nhiều loại
vật dụng góp phần quan trọng vào phục vụ đời sống cũng như sự
phát triển của nhiều ngành khác.Chất dẻo còn được ứng dụng và
thay thế cho các vật liệu truyền thống : gỗ,kim loại….Với sự phát
triển mạnh mẽ trong những năm gần đây ngành công nghiệp nhựa
đã trở thành một trong những ngành công nghiệp mũi mọn trong kế
hoạch phát triển kinh tế
- Ngành nhựa ở Việt Nam đã phát triển với tốc độ khá cao với tốc độ
tăng trưởng hằng năm 15-25%.Ngành nhựa Việt Nam phát triển


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

trên tất cả các lĩnh vực : nhựa gia dụng,vật liệu xây dựng và sản
phẩm nhựa kỹ thuật cao
- Dù sự phát triển mạnh nhưng ngành nhựa Việt Nam vẫn không chủ
động được nguồn nhiên liệu đầu vào vẫn phải nhập khẩu ở các
nước khác

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU KHUÔN ÉP PHUN
2.1) Khái niệm chung về khuôn
Khái niệm
Khuôn là một dụng cụ để định hình cho sản phẩm nhựa.Kích thước và
kết cấu khuôn phụ thuộc vào kích thước và hình dáng sản phẩm
2.2) Giới thiệu các loại khuôn ép sản phẩm nhựa
2.2.1) Khuôn hai tấm
Khuôn hai tấm là hệ thống khuôn đơn giản nhất .Bộ phận chủ yếu bao
gồm : tấm cố định và tấm di động,kết cấu đơn giản.Nhược điểm của
khuôn 2 tấm là chỉ áp dụng cho các sản phẩm nhỏ không yêu cầu miệng
phun vào sản phẩm hoặc khuôn có nhiều long khuôn nhưng không yêu
cầu miệng phun ở tâm


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy
TÊm di ®éng

HÖ thèng
®Èy

Lßng khu«n

TÊm cè
®Þnh

B¹c cuèng phung

Lâi

Khu«n 2 TÊm

2.2.2) Khuôn ba tấm
TÊm gi÷a
HÖ
thèng®Èy

Lßng
khu«
n

TÊm cè
®Þnh

TÊm di ®éng
Khu«n 3 tÊm

Hệ thống khuôn ba tấm khắc phục nhược điểm của hệ thống khuôn hai
tấm.Áp dụng cho sản phẩm lớn yêu cầu nhiều miệng phun vào sản phẩm
mới đủ để điền đầy hoặc với khuôn có nhiều lòng khuôn mà cần phun vào
tâm sản phẩm.Hệ thống khuôn ba tấm có nhược điểm là hệ thống kênh
dẫn nhựa dài làm hao tổn áp lực phun và tạo nhiều phế liệu ở hệ thống
kênh dẫn nhựa

Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

2.2.3) Khuôn nhiều tầng
Long khuôn

Long khuôn

Khuôn nhiều tầng
Khi yêu cầu một số lượng sản phẩm lớn và để giữ giá thành sản phẩm
thấp.Hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy
thấp ( nghĩa là sử dụng cho loại máy có kích thước nhỏ ) .Với loại khuôn
này chúng ta có một hệ thống đẩy ở mỗi mặt phân khuôn
2.2.4) Khuôn không rãnh dẫn
Khi lắp them bộ phận gia nhiệt vào đầu rót và rãnh dẫn để chống làm
đông nhựa lại ở bộ phận này luôn luôn đảm bảo trạng thái chất lỏng của
vật liệu trước khi vào long khuôn tức là sau khi tạo thành sản phẩm
không có phần thừa ra là kênh nhựa như các loại khuôn khác do vậy gọi
là khuôn không rãnh dẫn

Vì không cần phải lấy bộ phận rãnh dẫn đậu rót ra khỏi khuôn sau mỗi
chu kỳ tạo hình nên có các ưu điểm sau :
- Giảm lãng phí vật liệu tạo hình


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

- Thời gian điền đầy vào hệ thống rãnh dẫn bằng không chu kỳ tác
động của máy tạo hình để đóng mở khuôn ngắn hơn do vậy thời
gian chu kỳ tạo hình khá thấp
- Không cần thao tác lấy rãnh ra dẫn ra khỏi bộ phận cổng phân phối
đây là ưu điểm lớn nhất đối với loại hình phi rãnh dẫn này
Ngoài ra có các nhược điểm sau :
- Phạm vi nhiệt độ thích hợp với tạo hình trở nên hẹp , đối với vật
liệu dễ phát sinh phân giải nhiệt ở nhiệt độ nóng chảy thì loại
khuôn này không thích hợp
Nói chung kết cấu khuôn trở nên phức tạp vì có thêm bộ phận khống
chế nhiệt độ giá thành khuôn khá cao nên nếu không sản xuất loạt lớn
thì tính kinh tế kém
2.2.5) Khuôn cho sản phẩm có ren
Ren là loại cắt nhau nhưng phức tạp độ phức tạp phụ thuộc vào,dạng
ren trong hay ren ngoài ,phương pháp làm khuôn ren và dạng sản xuất
a) Thiết kế phần tử
Phần tử có ren trước hết được phân ra ren trong và ren ngoài.Ren trong
nhỏ có thể làm trong một phần khuôn,cho phép kèm theo các phần khác
nhau,thương là một đai ốc kim loại
Một phương pháp để đạt được điều đó là làm khuôn có lỗ rãnh trơn có sủ
dụng một vít tựa như tô ra để nhanh chóng liên kết các phần tử với
nhau,ren trong nhỏ có thể làm bằng một miếng kim loại lắp ghép bên
trong khi phân tử có ren hơi dài thì yêu cầu phần tử lắp ghép kim loại bên
ngoài
b) Khuôn dùng cho các phần tử có ren trong


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

Ren trong là một dạng cắt sau mà hình dáng của ren ngăn cản chuyển
động thẳng của vật,được phun ra khỏi lõi hình
TÊm ®Èy

Lßng
khu«
n
S¶n
phÈm

Lâi
c) Khuôn dùng cho sản phẩm có ren ngoài
Ren ngoài chính là một cắt sau ngoài,nó có mặt ngoài của sản
phẩm và nó cản trở chuyển động thẳng của sản phẩm từ lòng khuôn
ra .Tuy nhiên không giống như các cắt sau khác.Kiểu sản phẩm có
ren ngoài có thể vặn ra được khỏi lòng khuôn và do đó cho kết cấu
đơn giản.

S¶n
phÈm

Lâi chÝnh
chèt
®Èy


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

2.3) Các bộ phận chính của khuôn
2.3.1) Hệ thống cấp nhựa
Nguyên liệu chảy vào lòng khuôn qua hệ thống cấp nhựa.Hệ thống cấp
nhựa bao gồm : cuống phun,kênh nhựa,miệng phun

a) Đầu phun
Là một bộ phận của máy để hóa dẻo trước khi nguyên liệu được ép vào
khuôn qua rãnh dẫn và qua đó thực hiện việc tiếp xúc lực thong qua ranh
dẫn .Bán kính lớn của đầu phun phải được tính toán sao cho lực tập trên
đầu phun không gây ra sự xước,ở Mỹ bán kính đầu phun từ 0,5÷0,7
(inch) đã được phân loại trong ở Châu Âu các tiêu chuẩn đó là từ
10,20,35,45 (mm)
- Đầu phun mở
- Đầu phun nóng
b) Miệng phun
Miệng phun là miệng mở giữa kênh nhựa và lòng khuôn.Kích thước của
miệng phun có thể được xem sét trong mối tương quan với độ dài của
miệng phun và khu vực nó đi qua.
Sự cần thiết phải làm thành nhỏ của miệng phun


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

- Miệng phun nguội nhanh sau khi lòng khuôn được đổ đầy vì vậy
không tạo ra sự hút ngược

- Nó cho phép có thể dễ dàng cắt vỏ hoặc cắt vỏ tự động
- Sau khi cắt vỏ thì chỉ có vết nhỏ trên thành sản phẩm
Một số kiểu miệng phun
- Miệng phun cuống phun
- Miệng phun cạnh
- Miệng phun hình quạt
- Miệng vòng tròn
- Miệng phun kiểu balăng
- Miệng phun kiểu điểm
- Miệng phun kiểu đĩa

c) Cuống phun
Cuống phun là chỗ nối giữa vòi phun của máy phun và kênh nhựa.Hệ
thống cuống phun được sử dụng rộng rãi nhất là bạc cuống phun.Bạc
cuống phun thường được tôi cứng để không bị vòi phun của máy phun
làm hỏng
Ø40

71

Ø35

Ø14


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

Kích thước cuống phun phụ thuộc vào 2 yếu tố :

- Khối lượng và độ dày của thành sản phẩm cũng như loại vật liệu
nhựa được sử dụng.Khi biết được khối lượng của sản phẩm
- Kích thươc lỗ vòi phun của máy cũng ảnh hưởng đến kích thước
của cuống phun
Góc côn của cuống phun rất quan trọng bởi vì góc côn quá nhỏ có thể gay
ra khó khăn khi tháo cuống phun khỏi bạc cuống phun,còn nếu góc côn
quá lớn sẽ làm cho phần đáy cuống phun rất lớn mà điều này ảnh hưởng
đến thời gian làm nguội.Góc côn hợp lý 1-20
d) Kênh dẫn nhựa

Kênh nhựa là đoạn nối giữa cuống phun và miệng.Kênh nhựa phải được
thiết kế ngắn để nhanh chóng điền đầy lòng khuôn mà không bị mất nhiều
áp lực.Kích thước kênh nhựa phải làm nhỏ để làm giảm phiếu liệu và
lượng nhựa trong lòng khuôn,nhưng phải đủ lớn để vận chuyển lượng
nhựa điền đầy lòng khuôn nhanh và giảm sự mất mát áp lực ở kênh nhựa
và các miệng phun.Có các kiểu kênh nhựa sau :
- Kênh nhựa hình tròn : được dùng phổ biến nhất vì tiết diện ngang

của hình tròn cho phép một lượng vật liệu tối đa chảy qua mà
không bị mất nhiều nhiệt.Tuy nhiên chi phí chế tạo đắt hơn vì kênh
nhựa phải nằm hai bên mặt phân khuôn
- Kênh nhựa hình thang : cũng lợi nhưng tốn nhiều vật liệu hơn


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy
VËt liÖu
thõa

So với kênh nhựa hình tròn thì kênh nhựa hình thang dễ gia công
hơn vì nó chỉ có một bên của mặt phân khuôn.loại này đặc biệt có
lợi khi kênh phải đi qua một mặt trượt
- Kênh nhựa hình thang có góc lượn tròn: không tốt bằng kênh dẫn
nhựa hình thang vì nó tốn nhiều vật liệu hơn
VËt liÖu thõa

- Kênh dẫn nhựa hình chữ nhật: không nên dùng vì có nhiều sự
cố,tổn hao vật liệu nhiều
VËt liÖu thõa

- Kênh dẫn nhựa hình bán nguyệt và hình cung: loại này tốt nhất
khả năng công nghệ và tiết kiệm vật liệu cao
VËt liÖu
thõa

-

Các nhân tố xem xét trong việc quyết định kích thước kênh L
Thành phần và khối lượng của sản phẩm
Khoảng cách của sản phẩm từ kênh chính
Xem sét độ nguội của khuôn
Vật liệu của sản phẩm
Sơ đồ kênh sẽ phụ thuộc vào
Số sản phẩm trong khuôn
Hình của sản phẩm
Loại cửa sẽ dùng
Hướng của dòng chảy khi thiết kế khuôn
Cách tính dòng chảy

Mỗi loại chất dẻo sẽ chảy trong một tiết diện chi tiết có liên qua đến độ
dài của thành kênh mà nó chảy qua.Quan hệ này được thể hiện qua tỷ lệ


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

200:2 nghĩa là với thành dày 2 (mm) thì độ dài tối đa của dòng chảy là
200(mm)
Xuất phát từ công thức :

Trong đó :

L : độ dài dòng chảy
H : bán kính thủy lực
B : chiều rộng (cm) và D chiều dày (cm)
P : lực ép tối đa 1200 bar
VF : chu vi dòng chảy trước 30 (cm/s)
n : độ nhớt có giá trị là 2600 g/s đối với loại vật liệu

không định hình
1700 g/s đối với vật liệu tinh thể
Từ những số liệu trên ta có :
L= C.H2
Với C= 320 cho vật liệu không định hình và C=500 cho vật liệu tinh thể
2.3.2) Hệ thống làm mát


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

Nguyên tắc cơ bản của đổ khuôn bằng ép phun là khuôn phải được nung
nóng tới trên 1500C sau đó nguyên liệu nóng được đẩy vào trong
khuôn,tại đó nó sẽ được làm nguội nhanh chóng tới nhiệt độ khuôn và sẽ
đông cứng lại để giữ được hình dáng sản phẩm.Vì vậy nhiệt độ khuôn là
một nhân tố quan trọng cần được quan tâm đối với toàn bộ chu trình đổ
khuôn
Điều khiển nhiệt độ khuôn và để thời gian để làm nguội ngắn cần phải
biết đặt hệ thống làm nguội chỗ nào và đặt hệ thống làm nguội nào.Điều
này rất quan trọng vì thực tế thời gian làm nguội chiểm khoảng 50% 60% toàn bộ thời gian của chu kỳ phun khuôn.Do đó làm cho quá trình
làm lạnh có hiệu quả rất quan trọng để làm giảm thời gian của cả chu kỳ
Phải điều khiển nhiệt độ khuôn để có dòng nhựa êm chảy vào khuôn.Để
tránh làm nguội quá nhanh,về lý thuyết tốt nhất là giữ nhiệt độ khuôn cao
ở cuối dòng chảy
Để điều khiển nhiệt độ tốt trong khuôn cần lưu ý những điểm sau :
- Những kênh làm nguội phải đặt càng gần bề mặt khuôn càng
tốt,nhưng chú ý đến độ bền cơ học của vật liệu khuôn
- Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau,cũng phải chú ý đến độ bền
cơ học của khuôn
- Đường kính của kênh làm nguội phải lớn hơn 8mm và giữ nguyên
như vậy để tránh tốc độ chảy của chất lỏng đang làm nguội khác
nhau do đường kính của các kênh làm nguội khác nhau
- Nên chia hệ thống làm nguội ra nhiều vòng làm nguội để tránh các
cây làm nguội quá dài dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn,ở ngoài
cùng nhiệt độ sẽ là quá cao để làm lạnh có hiệu quả
- Đặc biệt chú ý đến việc làm nguội những phần dày của sản phẩm
- Tính dẫn nhiệt của vật liệu làm khuôn cũng khá quan trọng
Vị trí của bộ làm nguội

Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

a) Khuôn được làm nguội từ bên trong
Hệ thống này được làm bằng chu trình lưu thông nước bên trong bằng các
lỗ khoan bên trong tấm khuôn.Các lỗ này nối với nhau thành một chu
trình.Chu trình này có thể
b)

Chu trình chữ U
Chu trình hình
Chu trình chữ Z
Hệ thống lỗ góc
Làm nguội lõi
Chu trình bậc

Lõi thường được bao phủ bởi nhựa nóng và việc truyền nhiệt tới các phần
khác của khuôn là một vấn đề.Để làm được điều này các đơn giản nhất là
làm lõi bằng vật liệu có độ dẫn nhiệt cao như đồng hoặc đồng
berilium.Nhược điểm là độ bền thấp
Một phương pháp tốt hơn là đặt các kênh nguội trong lõi,ưu điểm của
phương pháp này là nhiệt độ có thể được điều khiển bằng sự tăng giảm
dòng chất lỏng làm nguội


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

2.3.3 ) Hệ thống đẩy sản phẩm

Hệ thống đẩy tuân theo 1 số quy định :
 Khoảng đẩy phải lớn hơn 5 đến 10 mm so với chiều cao của sản
phẩm được lấy ra từ khuôn sau
 Khi sản phẩm được lấy ra,hệ thống đẩy phải trở về vị trí ban đầu để
các chốt đẩy không làm hỏng lòng khuôn của khuôn trước khi đóng
khuôn.Vì thế cần một chốt hồi
 Phần đỉnh của chốt đẩy về lý thuyết chỉ nằm ngang mức so với
lòng khuôn nhưng trong thực tế có thể trên hoặc dưới 0,05-1mm
 Kích thước của chốt đẩy phụ thuộc vào kích thước sản phẩm,nhưng
để chế tạo khuôn tránh có đường kính nhở hơn 3mmm,trừ khi điều đó cần
thiết cho hình dáng sản phẩm
 Thiết kế hệ thống đẩy phải đảm bảo không làm yếu khuôn
 Khi khuôn dùng để sản xuất từ 50.000 sản phẩm trở lên hoặc có
sản phẩm cần có hành trình đẩy rất dài hoặc những chốt đẩy rất nhỏ thì
nên có những chốt dẫn hướng trong hệ thống đẩy.Điều này cũng giúp làm
chắc tấm đỡ
 Để đặt các chốt đẩy vào đúng vị trí,cần phải lưu ý các đường


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

gân,văn hoa,đặc biệt là chốt nhựa bao quanh phần thép

 Các hệ thống đẩy thông dụng

a) Kiểu dùng chốt đẩy

Đây là kiểu đẩy thông dụng nhất.Nó rất đơn giản và dễ gia công và lắp
đặt vào lòng khuôn
b) Kiểu dùng lưỡi đẩy

Tạo ra được nhiều bề mặt hơn so với chốt đẩy hình tròn đối với các chi
tiết có tiết diện mỏng .Có điều bất lợi là những lỗ đẩy hình chữ nhật rất
khó gia công và cần đặt chúng từ các miếng ghép lên đường phân khuôn
c) Kiểu đẩy dùng ống đẩy
Các ống đẩy rất thuận lợi cho quá trình đẩy quanh chốt lõi.Khi dùng hệ
thống đẩy này,các góc thoát có thể giảm xuống tới 0,50 để tránh các viết
trim để lại trên bề mặt phía trên


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

d) Kiểu đẩy khí nén
Đối với các sản phẩm như xô,chậu….có lòng khuôn sâu khi sản phẩm
nguội thì độ chân không trong lòng khuôn và lõi khuôn là rất lớn nên sản
phẩm khó có thể thoát khuôn.Vì vậy dùng kiểu đẩy khí nén sẽ khắc phục
điều này
2.3.4) Hệ thống dẫn hướng

a) Chốt dẫn hướng

Chốt trơn không có vai

chốt trơn có vai

Có 2 loại chốt dẫn hướng,một loại thẳng và một loại bậc.Có 2 lý do chính
mà chốt loại bậc được sử dụng nhiều hơn
- Nếu trong quá trình hoạt động của chốt dẫn hướng có thể bị cong
thì có thể thay đổi dễ dàng vì chỉ có một phần chốt lắp vào lỗ


Đồ án tốt nghiệp

Bộ Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy

- Lỗ lắp chốt dẫn hướng có thể được làm giống như lỗ lắp bạc dẫn
hướng,vì vậy đường kính lỗ giống nhau giống đường kính chốt dẫn
hướng.Vì vậy đường kính lỗ giống nhau có thể được thông qua cả hai tấm
khuôn khi bị chúng kẹp lại với nhau
Bề mặt của chốt dẫn hướng phải cứng hơn và chống xước,điều này có
thể làm được từ loại thép cacbon sau đó được đưa vào để tôi.Qúa trình
làm cho bề mặt không bị xước khi chốt dẫn hướng đi ra vào bạc dẫn
b) Bạc dẫn
Bạc dẫn được lắp trong khuôn để tạo cho bề mặt khuôn không bị xước
khi làm việc và dễ dàng thay đổi khi có sự cố.Lỗ khoan bên trong được
thiết kế ở dạng trượt để chốt dẫn hướng dễ trượt vào
Một số kiểu bạc dẫn :