thiết kế khuôn vỏ quạt đứng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam

VIỆN CƠ KHÍ

Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

BỘ MƠN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

I.
II.

III.

IV.

Nguyễn Đình Trung

KT_CĐT2_K56

Đào Văn Đồn

KT_CĐT1_K56

ĐỀ TÀI: Thiết kế khn ép phun vỏ quạt đứng và lập quy trình gia
cơng lịng lõi khn.
Các số liệu ban đầu.

- Thiết kế theo mẫu sản phẩm vỏ quạt đứng điện cơ 91.
- Công nghệ sữ dụng: ép phun.
- điều kiện sản xuất: tự do
Nội dung đồ án.
- Phần I : Tổng quan về công nghệ thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa.
- Phần II : Tính tốn thiết kế khn sản phẩm vỏ trước quat hộp.
- Phần III : Ứng dụng moldflow kiểm tra và tối ưu dòng chảy.
- Phần IV : Thiết kế khuôn bằng phần mềm CATIA V5R21.
- Phần V : lập quy trình gia cơng khối lịng lõi khn.
Phần bản vẽ.
- Bản vẽ thiết kế sản phẩm: 1 (A1);- Bản vẽ bộ khn đóng : 1 (A0)
- Bản vẽ bộ khn mở
: 1 (A0);- Bản vẽ lịng và lõi khn: 2 (A0)
- Bản vẽ các chi tiết lắp ráp khuô : 2 (A0)
- Bản vẽ quy trình cơng nghệ gia cơng lịng lõi: 2 (A0)

người nhận:

Hà Nội, ngày….tháng….nam……
cán bộn hướng dẫn

GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

VIỆN CƠ KHÍ

Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NHẬN XÉT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: Thiết kế khuôn ép phun vỏ quạt đứng và lập quy trình gia cơng lịng
lõi khn.
NỘI DUNG NHẬN XÉT:
I.
II.

Khối Lượng Công Việc:
1. Phần thuyết minh:……..trang.
2. Phần bãn vẽ:…………(A0).
Lời Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn:

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………......
KẾT LUẬN :
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Đánh giá :

Hà nội, ngày……tháng….…năm….
Giáo Viên Hướng Dẫn:

GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH

MỤC LỤC
MỤC LỤC..................................................................................................................... 4
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

LỜI NÓI ĐẦU...............................................................................................................9
PHẦN I........................................................................................................................10
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NHỰA...10
I. GI ỚI THIỆU CHUNG VỀ VẬT LIỆU NHIỆT DẺO..........................................10
1.1 Định nghĩa vật liệu nhiệt dẻo...........................................................................10
1.2 Phân loại vật liệu nhiệt dẻo.............................................................................10
1.3 Sự nhận biết các chất dẻo...............................................................................13
II. ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU DẺO VÀ CÁC THỐNG SỐ CỦA VẬT LIỆU
TRONG CƠNG NGHỆ PHUN.................................................................................13

2.1 Đặc tính của chất dẻo......................................................................................13
2.2 Thông số cơ bản của vật liệu phun.................................................................14
III. GIỚI THIỆU VỀ KHN ÉP PHUN NHỰA...................................................17
3.1 Kết cấu khn ép nhựa....................................................................................17
3.2 Kết cấu khuôn ép phun...................................................................................17
IV. GIỚI THIỆUCÁC CHI TIẾT TRONG KHUÔN ÉP PHUN(KHUÔN 2 TẤM).20
4.1 Các chi tiết cơ bản khuôn...............................................................................20
V. GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP PHUN NHỰA.........................................................37
5.1 Phân loại tổng quát máy ép phun nhựa...........................................................38
5.2 Cấu tạo chung của máy ép phun nhựa.............................................................38
5.3 Giới thiệu một số cụm phun của máy ép phun nhựa.......................................40
5.4 Diễn biến một chu kỳ ép phun của máy ép phun nhựa (Hình 1.44)................42
PHẦN II....................................................................................................................... 46
TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHN VỎ TRƯỚC QUẠT HỘP.....................................46
I . PHÂN TÍCH SẢN PHẨM...................................................................................46
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

II . THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM.............................................................48
2.1 Xác định loại máy phun..................................................................................48
2.2 Xác định kết cấu khn..................................................................................50
2.3 Xác định độ co ngót và kích thước khu vực lịng khn................................54
2.4 Chọn các tấm và phân bố các lỗ......................................................................54

2.5 Thiết kế hệ thống đẩy sản phẩm dùng chốt đẩy..............................................54
2.6 Thiết kế hệ thống trượt mặt bên (Slide core)..................................................57
2.7 Thiết kế hệ thống phun nhựa..........................................................................60
2.7.2.1 Kênh dẫn nguội.....................................................................................62
2.7.2.2 Kích thước kênh dẫn..............................................................................63
2.7.2.3 Tính tốn đường kính kênh dẫn nguội...................................................63
2.7.2.4 Cổng phun:............................................................................................65
2.8 Thiết kế hệ thống làm nguội khn................................................................67
2.9 hệ thống dẫn hướng.........................................................................................72
2.10 Quy trình ép, làm nguội khuôn và lấy sản phẩm ra.......................................74
2.11 Thiết kế hệ thống thốt khí...........................................................................75
2.12 Chọn lựa các chi tiết ghép nối.......................................................................75
PHẦN III: ỨNG DỤNG MOLDFOLW KIỂM TRA VÀ TỐI ƯU DỊNG CHẢY......76
I. Giới thiệu .............................................................................................................76
II. Xây dựng bài tốn ..............................................................................................76
2.1 Mục tiêu:.........................................................................................................76
2.2 Các thơng số tối ưu.........................................................................................76
III. Quy trình tối ưu các thơng số.............................................................................76
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

3.1 Tìm vị trí cổng phun.......................................................................................76
3.2 Tối ưu số kênh dẫn.........................................................................................78

3.3 Tối ưu đường kính kênh dẫn...........................................................................87
3.4 Nhiệt độ khn và nhiệt độ nhựa....................................................................90
3.5 Thời gian làm nguội tới chất lượng bề mặt.....................................................94
3.6 Đường kính và cách bố trí kênh làm mát tới chất lượng bề mặt sản phẩm.....96
PHẦN IV : THIẾT KẾ KHUÔN BẰNG PHẦN MỀM CATIA V5R21.......................98
I. Ứng dụng phần mềm CATIA V5R21 để xây dựng mơ hình sản phẩm................98
II. Ứng dụng phần mềm CATIA V5R21 để thiết kế khuôn....................................104
2.1 Tạo mặt phân khuôn.....................................................................................104
2.2 kế kết cấu khuôn cho sản phẩm...................................................................112
2.2.3.1 Lắp trục dẫn hướng..............................................................................118
2.2.3.2Lắp bạc dẫn hướng................................................................................119
2.2.3.3 Lắp bạc mở rộng..................................................................................120
2.2.3.4 Lắp Bulong cố định cho các tấm phần khuôn dưới..............................121
2.2.3.5 Lắp bulong cố định phần khuôn trên...................................................122
2.2.3.6 Lắp chốt hồi.........................................................................................122
2.2.3.7 Lắp cuống phun...................................................................................123
2.2.3.8 Lắp bạc cuống phun............................................................................123
2.2.3.9 lắp bulong cố định vòng định vị..........................................................124
2.2.3.10 Lắp kênh dẫn nhựa............................................................................125
2.2.3.11 Lắp chốt đẩy sản phẩm......................................................................126
2.2.3.12 Lắp hệ thống làm mát........................................................................127
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

2.2.3.13 Lắp hệ thống cam xiên và chốt xiên.................................................128
PHẦN V..................................................................................................................... 130
LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG KHỐI LỊNG KHN,LÕI KHN.
................................................................................................................................... 130
I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG,ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC,TÍNH CƠNG
NGHỆ TRONG KẾT CẤU-XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP
CHẾ TẠO PHƠI.....................................................................................................130
1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.................................130
1.2 Phân tích tính cơng nghệ trong kết cấu.........................................................130
1.3 Xác định dạng sản xuất.................................................................................130
1.4 Xác định phương pháp chế tạo phôi............................................................131
II. Lập sơ đồ nguyên công:....................................................................................131
2.1 Bản vẽ thiết kế sản phẩm và khối khuôn sản phẩm.......................................131
2.2 Sơ đồ nguyên công.......................................................................................132
III. Thiết kế các nguyên công................................................................................134
3.1 Nguyên công 1: Phay thô + tinh mặt phẳng lớn 1.......................................134
3.2 Nguyên công 2 : phay thô + phay tinh mặt phẳng lớn thứ 2.........................138
3.3 Nguyên công 3: phay thô +phay tinh mặt bên thứ nhất................................138
3.4 Nguyên công 4.5.6 : phay thô + phay tinh các mặt bên thứ ,thứ 2 và thứ 4. .142
3.5 Nguyên công 7. Mài mặt phăng lớn 1:.........................................................143
3.6 Nguyên công 8: mài mặt lớn 2......................................................................144
3.7 Nguyên công 9 : vạch dấu vị trị khoan kênh làm mát...................................144
3.8 Nguyên công 10 và 11: khoan kênh làm mát và khoan lỗ chốt xiên............144
3.9 nguyên công 12 khoan,khoét.doa và taro các lỗ chốt dẫn hướng và chốt đẫy.
............................................................................................................................. 149
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

3.10 Nguyên công 13: gia cơng lịng khn......................................................154
3.11 Ngun cơng 14: ngun cơng xung điện cực............................................159
3.12 Nguyên công 15: mạ điện crom..................................................................159
3.1 3 Ngun cơng 16: nguội khn....................................................................159
3.17 tổng kiểm tra..............................................................................................159
IV. Lập trình gia cơng CNC trên CATIA...............................................................160
4.1 Gia cơng lịng khn....................................................................................160
4.2 Gia cơng lõi khn......................................................................................162
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................165
PHỤC LỤC:............................................................................................................... 165
chương trình G-code:...........................................................................................165
................................................................................................................................... 167
................................................................................................................................... 167
................................................................................................................................... 167
................................................................................................................................... 167

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong giai đoạn cơng nghiệp hóa, hiện đạo hóa với những thành tựu
nhảy vọt thì u cầu ứng dụng công nghệ cao vào trong sản xuất càng lớn, đặc biệt với ngành
cơ khí chế tạo. Mặc dù những thành tựu khoa học trên thế giới đã có những bước tiến vượt bậc
nhưng việc nắm bắt và sử dụng cũng như phát triển ở Việt Nam cịn có những hạn chế nhất
định. Điều đó được thể hiện qua việc nước ta còn tồn tại những dây truyền sản xuất với các
máy vạn năng thông thường. Hoặc việc phổ biến kiến thức hay sử dụng máy CNC cịn có
nhiều hạn chế. Cùng với đó là vấn đề sử dụng các phần mềm hoặc chưa khai thác hết tiềm
năng của máy CNC. Điều này sẽ kéo theo các hậu quả như chất lượng sản phẩm không cao,
giá thành bị nâng cao, sự thích nghi với các loại sản phẩm mới khơng cao. Do đó chưa đáp
ứng được nhu cầu của thị trường thường xuyên thay đổi về mẫu mã, chủng loại và chất lượng
sản phẩm.
Ngày nay các sản phẩm nhựa (dân dụng và kỹ thuật) đang chiếm một tỉ trọng lớn trong
thành phẩm lưu hành. Với những ưu điểm vượt trội như nhẹ, bền, đẹp, rẻ… mà sản phẩm
nhựa có mặt trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống. Từ đó xuất hiện them ngành chế tạo
khn trên thế giới. Mặc dù mới du nhập vào Việt Nam nhưng chế tạo khn mẫu cũng có
những bước phát triển đáng kể. Tuy nhiên sản phẩm ngành này là các bộ khn thường có
những u cầu khá cao về chất lượng, khn có những bề mặt phức tạp, địi hỏi độ chính xác
cao mà cơng nghệ truyền thống đơi khi rất khó đảm bảo u cầu đó. Chính vì vậy, để đáp ứng
các u cầu trên thì địi hỏi phải đưa cơng nghệ mới vào sản xuất. Trong đó việc khai thác các
modul phần mềm sản xuất khuôn mẫu, khai thác máy CNC chiếm một phần quan trọng.
Với sự yêu thích việc chế tạo khuôn mẫu, cũng như thông qua CATIA V5R21 để gia
công bộ khuôn cho sản phẩm vỏ quạt đứng.
Để hoàn thành đề tài được giao, chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tinh
của các thầy cô giáo trong bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy. Đặc biệt chúng em xin bày tỏ
lòng biết ơn chân thành tới thầy Trần Văn Địch đã tận tình giúp đỡ chúng em trong q trình
hồn thành đồ án
Do thời gian và kiến thức có hạn, đồ án cịn nhiều hạn chế và mang tính khái quát

nhiều, rât mong được chỉ bảo của các thầy, các cô cùng các bạn
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Ngày

tháng

năm 2014

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đình Trung
Đào Văn Đồn

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐOÀN

Page 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

PHẦN I.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ KHUÔN
CHO SẢN PHẨM NHỰA
I. GI ỚI THIỆU CHUNG VỀ VẬT LIỆU NHIỆT DẺO.
1.1 Định nghĩa vật liệu nhiệt dẻo.
Có 2 loại chất dẻo là : Vật liệu nhiệt dẻo (nhựa nhiệt dẻo) và chất dẻo đặt
nhiệt.
Chất dẻo đặt nhiệt : Là loại chất dẻo chịu một q trình lưu hóa khi nung

nóng và tạo hình. Sau khi bị lưu hóa chất dẻo đặt nhiệt sẽ khơng thể nóng
chảy khi nung nóng lại.
Vật liệu nhiệt dẻo : Là loại vật liệu khơng bị lưu hóa và cấu trúc hóa học
chúng được duy trì khơng thay đổi về cơ bản khi nung nóng và tạo hình. Vì
vậy nhựa nhiệt dẻo là loại chất dẻo quan trọng, chiếm trên 80% tổng trọng
lượng tất cả các loại chất dẻo.

1.2 Phân loại vật liệu nhiệt dẻo.
Vật liệu nhiệt dẻo thường được chia làm 3 loại chính là:

1.2.1 Các vật liệu vơ định hình.
Vật liệu nhiệt dẻo vơ định hình có thể dễ dàng nhận thấy bởi các tính chất
cứng, trong suốt của nó. Màu sắc tự nhiên của nó là trắng như nước hoặc gần
như cát vàng hoặc màu mờ đục. Loại vật liệu này có độ co ngót rất nhỏ chỉ bằng
0,5 – 0,8 %. Chúng rất thông dụng cho cả hàng cơng nghiệp và hàng gia dụng
địi hỏi trong suốt.
Một số loại vật liệu vơ định hình tiêu biểu là :
- Polystyrene (PS)
- Polycarbonate (PC)
- Styrene acrylonitrile (SAN)
- Polymethylmethacrylate
Một số sản phẩm được làm từ vật liệu nhựa trên như các sảm phẩm nhựa
dùng trong di động, hộp nhựa, đồ điện tử, kính xe hơi, mái che (Hình 1.1)
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Hình 1.1: Sản phẩm bằng vật liệu vơ định hình.

1.2.2 Vật liệu tinh thể
Loại vật liệu dẻo này thường cứng và bền dai về đặc tính nhưng thường khơng
trong suốt do cấu trúc của tinh thể gây cản trở cho sự đi qua của ánh sang. Các
vật liệu này thường được sử dụng trong công nghiệp làm đồ gia dụng.
Bao gồm :
- Polypropylene (PP)
- Low density polyethylene (LDPE)
- Hig density polyethylene (HDPE)
Đối với một số lĩnh vực công nghiệp, các vật liệu này thường dùng là :
-

Polyyester (PBT và PETP)
Polyacetal (POM)
Nylon (PA’s)

Một số sản phẩm được làm từ vật liệu nhựa trên như các sản phẩm nhựa
dùng trong gia dụng như ống nước, ca nước, can nước (Hình 1.2).

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐOÀN

Page 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Hình 1.2: Sản phẩm bằng vật liệu tinh thể.

1.2.3 Chất nhiệt dẻo đàn hồi.
Là loại vật liệu có tính chất tương tự như cao su, loại vật liệu này được sử
dụng rất phổ biến cả trông công nghiệp và gia dụng. Thuộc loại này có các chất
nhiệt dẻo như:
- Akrylnitril Butadien Styrol (ABS)
- Polyre Thanes (TPU)
- Styrene Butadiene Styrene (SBS)
- Polyether block Amide (PEBA)
Một số sản phẩm được làm từ vật liệu nhựa trên như các sản phẩm nhựa
dùng trong xe máy, mũ bảo hiểm, đồ gia dụng như cánh quạt…(Hình 1.3 )

Hình 1.3 : Sản phẩm bằng chất nhiệt dẻo đàn hồi
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

1.3 Sự nhận biết các chất dẻo.
Dùng phương pháp nung nóng: Chất nhiệt dẻo sẽ trở lên mềm trước khi đạt
tới 2000C. Chất dẻo đặt nhiệt sẽ sủi bọt và bắt đầu giữa nát tước khi mềm ra.

Dùng kìm giữ một mẩu chất dẻo trên ngọn lửa xanh của đèn cồn. Quan sát
và bằng khứu giác có thể nhận biết khá chính xác các loại chất dẻo.

II. ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU DẺO VÀ CÁC THỐNG SỐ CỦA VẬT
LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ PHUN.
2.1 Đặc tính của chất dẻo.
Đặc tính của chất dẻo được phân theo 5 tiêu chí sau:
 Cơ tính.
Cơ tính là kể đến sự biến dạng hoặc bị đứt vỡ của chất dẻo do sự thay
đổi cơ học như tải trong đặt lên nó chẳng hạn. Cơ tính của chất dẻo
phụ thuộc vào nhiệt độ, tải trọng tác dụng và khoảng thời gian chịu
tải trọng đặt vào. Nó cũng có thể bị tác động do bức xạ tia cực tím khi
sử dụng ngồi trời.
 Tính chất nhiết.
Đặc tính về nhiệt bao gồm khả năng chịu nhiệt và khả năng bắt lửa
của chất dẻo. Nhựa nhiệt (Thermoplastics) dẻo có hệ số giãn nở nhiệt
lớn hay có tính dễ bắt lửa và tính dẫn nhiệt hay nhiệt dung nhỏ hơn
vật liệu khác như kim loại chẳng hạn.
 Tính chất hóa học.
Độ bền hóa học, khả năng chống nứt do môi trường (environmental
stress crack resistance) hoặc khả năng chịu được sự thay đổi của mơi
trường đó là đặc tính hóa học.Khi nhựa tiếp xúc với các hóa chất, sẽ
một có sự thay đổi nào đó. Sau khi nhựa tiếp xúc với hóa chất khoảng
một tuần, sự thay đổi sẽ xuất hiện, khối lượng và kích thước có thay
đổi. Những thay đổi này được xem như tính chất hóa học của nó.
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐOÀN

Page 13

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Tính chất điện.

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Đặc tính về điện của chất dẻo thường được xem như những tính điện
từ. Tính chất điện bao gồm tính cách điện, độ dẫn điện, độ tích điện
tĩnh. Nhờ có tính cách điện tốt, nên nhựa thường được sử dụng trong
các lĩnh vực điện. Tuy nhiên, nếu chất dẻo có những khuyết tật,
chúng dễ bị nhiễm điện.
 Tính chất vật lý.
Trọng lượng riêng, hệ số khúc xạ và tính hút ẩm chúng được gọi là
tính chất vật lý của chất dẻo. Trọng lượng riêng của chất dẻo thường
là nhỏ và nó thay đổi phụ thuộc vào đặc tính của Polyme cao (high
polymer), hoặc tác động nhiệt và cơ đối với chất dẻo.

2.2 Thông số cơ bản của vật liệu phun.
Chúng em trình bày 2 vật liệu cơ bản trong cơng nghệ ép phun.
 Polypropylene (PP)
a. Đặc điểm.
Loại này có trọng lượng riêng nhẹ nhất trong các loại nhựa thơng
dụng.
Tính chảy loãng rất tốt.
Được sử dụng với các loại cổng phân phối khác nhau như: cổng
phân phối kiểu điểm chốt (pinpoint gate), cổng phân phối trực tiếp
(direct gate), cổng phân phối đặc biệt…
Loại này không cần sấy khô vật liệu trước khi đúc vì nó hút ẩm rất
ít.

Hệ số co ngót đúc (Molding shrinkage) thay đổi tùy theo nhiệt độ
khuôn.
b. Ứng dụng.
Thường được dùng cho các chi tiết rất lớn hoặc các chi tiết cực
mỏng.
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Vì nó có độ bền mỏi rất tốt, nên thường được dùng làm các chi
tiết như khớp nối, bản lề chịu uốn nhiều lần
c. Chú ý.
Do có hệ số co ngót lớn, nên nó có thể bị biến dạng nếu chế độ
làm lạnh trong khn khơng đủ.
Để đúc để đạt được độ chính xác kích thước, phải thực hiện điều
chỉnh nhiệt độ.
Khi dùng khn, có thể gây ra (sink marks) hoặc lỗ, nên áp suất
phun (injection pressure) phải để tương đối cao.
d. Điều kiện đúc.
Nhiệt độ đúc thường dùng là 40-60

.

Áp suất phun tiêu chuẩn là 800-1200KG/cm2. Tuy nhiên, với áp

suất cao nhất dễ sinh bavia (flash).
Phạm vi nhiệt độ đúc (molding temperature) thích hợp là khoảng
200-300 và tốt hơn hết là dùng ở vùng nhiệt độ cao.
Loại nhựa

Nhiệt độ
chất
lỏng[ C]

polypropylene 180-300

Nhiệt độ
khuôn
[ C]

Áp suất
Hệ số co
phun[kgf/cm2] ngót[%]

20-90

600-1410

1.0-2.5

Bảng 1. Các thống số nhựa (pp)
 Acrylonitrile butadienstylene (ABS)
a. Đặc điểm.
Đây là loại nhựa có tính đàn hồi tốt và khó vỡ.
Là loại nhựa vơ định hình (Amorphous plastics), nó ít có khả năng

chịu đựng điều kiện khí hậu xấu.
Là vật liệu dễ đạt được độ chính xác kích thước và giữ được sự ổn
định về kích thước.
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Là vật liệu dễ thực hiện gia công tiếp theo (gia công cơ, mạ điện,
hàn chảy…).
b. Ứng dụng.
Thường dùng làm các thiết bị trong gia đình và nội thất.
c. Chú ý.
Đây là vật liệu có đặc tính hút ẩm tốt, nên cần phải sấy trước khi
đem đúc, mặt khác nó hay bị có bọt khí hoặc vết gãy (cracks) trên
bề mặt sản phẩm.
Nên tránh đúc hình dạng mỏng, khó điền đầy khn.

d. Điều kiện đúc.
Duy trì nhiệt độ khn đúc tương đối cao, nhiệt độ ôn định
khoảng 60 – 80 0C.
Áp suất đúc cao vì ABS có tính chảy lỗng kém.
Loại
nhựa

Nhiệt độ
chất
lỏng[C]

Nhiệt độ
khn[c]

Áp suất
phun[kgf/cm2]

Hệ số co
ngót[%]

ABS

180-260

40-80

560-1760

0.2-0.9

III. GIỚI THIỆU VỀ KHN ÉP PHUN NHỰA.
3.1 Kết cấu khuôn ép nhựa
Định nghĩa khuôn ép phun nhựa.
Khuôn ép phun nhựa là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đố nhựa
được phun vào, được làm nguội , rồi đẩy sản phẩm ra. Sản phẩm được tạo hình
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

giữa hai nửa khuôn (nửa khuôn tĩnh và nửa khuôn động). Khoảng trống giữa hai
nửa sẽ được điền đầy nhựa và mang hình dạng sản phẩm. Trong khn có một phần
sẽ xác định hình dạng ngồi của sản phẩm được gọi là lịng khn. Một phần sẽ xác
định hình dạng bên trong của sản phẩm được gọi là lõi khuôn.
Ép phun là phương pháp tạo hình đại diện cho nhựa nhiệt rắn.ngồi ra nó là cơ
sơ ho nhiều phương pháp tạo hình khác và khn dùng để ép phun có kết cấu
khn cơ bản cho các phương tạo hình khác

3.2 Kết cấu khn ộp phun.
Cấu trúc cơ bản của khuôn đợc xác định
tùy thuộc nhiều yếu tố nh: hình dáng vật
đúc, số lợng sản phẩm, vật liệu của vật
đúc hoặc là vị trí cửa rót.
Cấu trúc của khuôn đợc phân loại theo
khuôn 2 tấm, khuôn 3 tấm, khuôn không
dÃnh dẫn và khuôn đặc biệt, mỗi loại có
đặc điểm riêng.

3.2.1Khuụn 2 tm.
Khuụn 2 tm có đướng phân khn chia khn thàng 2 phần cố định và di
động.

 Ưu điểm:
Cấu trúc đơn giản hơn là khuôn 3 tấm hay là khuôn không rãnh dẫn.
Giá thành khn có thể giảm
Hệ thống rót bao gốm cổng phân phối (miệng phun) cạnh (side
gate),cổng phân phối trực tiếp(direct gate),cổng phân phối
ngầm(submarine gate).
Với cửa rót ngầm ta có thể tách chi tiết khỏi ranh dẫn(bao gồm đầu
rót và cơng phân phối),như vậy khơng cần có bước cắt bỏ nó phía
sau.
 Nhược điểm
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Cổng phân phối cạnh và cổng phân phối trực tiếp cần phải loại bỏ
rãnh dẫn,nên chúng khó tự động hóa và khơng tiết kiệm.

3.2.2 Khn 3 tấm.
Khn 3 tấm có 2 đường phân khuôn,một để tháo rãnh dẫn và một để tháo
chi tiết.gồm có 3 phần,tấm cố định,tấm di chuyển và tấm dùng để tháo
khn.
 Ưu điểm:
Chi tiết có rãnh dẫn có thể tự động tách riêng ra.nó rẽ tự động hóa và
được áp dụng rộng dãi trong sản xuất lớn.

 Nhược điểm:
Cấu trúc phức tạp hơn khuôn 2 tấm.
Giá thành cao hơn khn 2 tấm.

Hình 3.5 khn 3 tấm.
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐOÀN

Page 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

3.2.3 Khuôn không ranh dẫn.
Khn khơng ranh dãn là khn có đặt bộ gia nhiệt vào vùng đầu rót hoặc
vùng rãnh dẫn,làm cho vật liệu luôn ở trạng thái lưu động không đong cứng.
ở khuôn 2 tấm và 3 tấm cần tháo các chi tiết và rãnh dẫn.khuôn không rãnh
dẫn chỉ cần tháo chi tiết đẽ lại rãnh dẫn ở trong khn.
Có 4 loại chủ yếu
- kiểu họng phun kéo dài.
- kiểu giếng.
- kiểu rãnh dẫn cách li.
- kiểu rãnh dẫn nóng.
Trong 2 loại đầu khơng có đầu rót nên củng gọi là khơng có rãnh dẫn,cịn 2
kiểu sau mới thực sự là khn khơng rãnh dẫn.kiểu rãnh dẫn nóng là loại
được dùng nhiều nhất.

 Ưu điểm.
Do rãnh dẫn không được lấy ra mà chỉ có phần chi tiết được tháo ra
nên khơng cần có bơ phận tháo rãnh dẫn,khơng phải loại bỏ rãnh
dẫn.
Đầu rót hoặc rãnh dẫn ln được nung nóng bởi bộ gia nhiệt,do đó
nhựa nóng chảy được điền đầy tốt,nó phù hợp cho q trình tự động
hóa.và có hiệu quả cao khi sản xuất với sản lượng lớn.
 Nhược điểm:
Kết cấu khn phức tạp.
Giá thành khn cao.

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐOÀN

Page 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Hình 3.6 khn khơng rãnh dẫn.

IV. GIỚI THIỆUCÁC CHI TIẾT TRONG KHN ÉP
PHUN(KHN 2 TẤM)
4.1 Các chi tiết cơ bản khuôn
Khuôn được cấu thành từ các chi tiết sau:
- Tấm lõi khuôn và tấm lịng khn.
- Lõi mặt bên.
- Hệ thống cấp nhựa.

- Hệ thống làm nguội .
- Hệ thống đẩy sản phẩm, cuống phun, kênh nhựa, miệng phun.
- Lỗi thốt khí (Air Vent).
- Các chi tiết khuôn cơ bản.
- Bộ gá lắp khn vào máy.
Ngồi các phần trên cịn có các bộ phận khác và chức năng của chúng cũng
được chỉ ra trong hình vẽ ( Hinfh1.15 ).

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐOÀN

Page 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Hình 3.4 Cấu tạo một bộ khn 2 tấm.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Vít lục giác : Liên kết các tấm khn và tạo tính thẩm mỹ.
Vịng định vị : Định vị giữa bạc cuốn phun và vòi phun.
Bạc cuống phun : Độn nhựa từ máy ép phun vào các kênh dẫn nhựa.

Lịng khn : Tạo hình cho sản phẩm.
Bạc định vị : Dẩm bảo vị trí tương quan giữa lịng khn và lõi khn.
Tấm kẹp trước : Giữa chặt phần cố định của khuôn vào máy ép nhựa.
11. Vỏ lịng và lõi khn : Thường được làm bằng vật liệu rẻ tiền hơn so
với lòng và lõi khuôn giúp giản giá thành khuôn nhưng vẫn đảm bảo hiệu
quả kinh tế của khuôn.
8. Chốt hồi : Đưa hệ thống đẩy về vị trí đầu khi khn đóng.
9. Lõi khn : Tạo hình cho sản phẩm.
10. Chốt định vị : Lắp vào bạc định vị khi khn đóng, giúp lịng và lõi
khn liên kết một cách chính xác.
11. Vỏ lõi khn.
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

12. Tấm đỡ : Tăng bền cho khn trong q trình ép phun.
13. Gối đỡ : Tạo khoảng trống để tấm đẩy hoạt động.
14. Tấm giữ : Giữ các chốt đẩy .
15. Tấm đẩy : Đẩy các chốt đẩy để lấy sản phẩn ra khỏi khuôn.
16. Tấm kẹp sau : Giữ chặt phần di động của khuôn trên máy ép nhựa.
17. Gối đỡ phụ : Tăng bền cho khn trong q trình ép phun.

4.1.1Tấm lõi khn và tấm lịng khn.
Tấm lõi khng và tấm lịng khn là những chi tiết cơ bản nhất tạo nên

vùng lịng khn. Có những bộ khn có tấm lịng và lõi có cấu tạo liền khối.
Nhưng cũng có bộ khn trong tấm lịng và lõi khn được sử dụng những
miếng ghép, có thể là miếng ghép lịng, miếng ghép lõi, hoặc cả hai. Khi sử
dụng miếng ghép có thể đem lại những lợi ích sau :
- Đơn giản hóa , hạn chế q trình gia cơng, cho phép những mảng cứng
trong than khuôn tương đối mềm.
- Hạn chế khối lượng vật liệu bỏ đi, và có thể dễ dàng thay thế khi hỏng
hóc. Đối với các lịng khn cứng khơng nên nhiệt luyện cả tấm. Thứ
nhất, có thể gây méo sau khi nhiệt luyện. Thứ hai, nếu một trong các
lịng khn hỏng thì phải sửa tồn bộ tấm hoặc phải che chắn lịng
khn để khn tiếp tục hoạt động. Nếu dùng các miến ghép rời có thể
sửa chữa hoặc thay thế bằng miếng ghép dự trữ. Lắp miến ghép có thể
dung bu long để bắt hoặc dùng mỗi ghép, thực hiện chống xoay nếu
thấy cần thiết (Hình 1.16)

Hình 1.16 : Miếng ghép trịn được chống xoay và khn sử dụng
lõi liền

4.1.2 Lõi mặt bên (Hình 1.17)
Khi thiết kế khn, thường có một số phần của sản phẩm khi mở khn
khơng tháo ra được. Trong trường hợp đó cần có các lõi mặt bên (Slide core).
SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐOÀN

Page 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Lõi mặt bên vừa đống vai trị tạo hình, vừa tạo điều kiện để lấy sản phẩm. Các
sản phần cần có lõi mặt bên bao gồm :
Các sản phẩn có mặt cắt sau ở phía ngồi :
-

Sản phẩm có lỗi ở thành bên.
Sản phẩm có rãnh trang trí hoặc bề mặt hoa văn, chạm trổ.
Sản phẩm có hoa văn hoặc đường gân trên thành bên.
Sản phẩm có tay xách khơng tháo rời.
Sản phẩm gấp khúc.

Các sản phẩm có cắt sâu ở phía trong:
-

Sản phẩm có hoa văn hoặc đường gân bên trong.
Sản phẩm có rãnh chữ T bên trong.
Sản phẩm có khe xung quanh mặt trong của thành bên.

Các yêu cầu khi sử dụng lõi mặt bên:
-

-

Các lõi mặt bên cần được dẫn hướng một cách trơn tru đảm bảo không
bị tắc khi lấy sản phẩm ra.
Các lõi mặt bên cần được khóa một cách chặt chẽ để chống đỡ áp lực
phun cao, nếu khơng có thể làm lõi mặt bên bị bật ra.
Chuyển động của lõi mặt bên phải đáng kể so với sản phẩm để dễ lấy ra
Hành trình trượt của lõi mặt bên cần được hạn chế để không cho lõi

trượt quá giới hạn cho phép.
Phải đảm bảo lõi mặt bên khơng dính vào sản phẩn, khi cần phải thiết kế
một hệ thống đẩy lõi ra cho an toàn.
Hệ thống lõi mặt bên phải được trang bị hệ thống lò xo hoặc hệ thống bi
sập lỗ để lõi mặt bên khơng rơi xuống vì trọng lượng khi cần bảo dưỡng
hoặc thay thế.
Không được để hệ thống đẩy chạm vào lõi mặt bên.

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Hình 1.17: Lõi mặt bên dùng chốt xiên.

Hình1.18 : Lõi mặt bên dùng hệ thống thủy lực

4.1.3 Hệ thống cấp nhựa (Hình 1.19).
Chức năng : Cấp nhựa vào lịng khn. Bao gồm các bộ phận chính :

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 24

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: GS.TS TRÂN VĂN ĐỊCH

Hình 1.19 : Hệ thống cấp nhựa.
-

-

Cuống phun : Là chỗ nối giữa vòi phun của máy và kênh nhựa.
Kênh nhựa : Là đoạn kết nối giữa cuống phun và miệng phun. Kênh
nhựa phải thiết kế ngắn để nhựa có thể nhanh chóng điền đầy lịng
khn mà khơng bị mất nhiệt. Kích thước của khênh nhựa phải đủ nhỏ
để làm giảm phế liệu và lượng nhựa trong lịng khn, nhưng phải đủ
lớn để chuyển 1 lượng vật liệu đáng kể để điền đầy lịng khn nhanh
và giảm sự mất áp lực ở kênh nhựa và các miệng phun.
Miệng phun : Là miệng mở giữa lịng khn và kênh nhựa. Các miệng
phun thường được giữ kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nếu cần
thiết. Các miệng phun lớn rất tốt cho sự chảy êm của dịng nhựa nhưng
nhước điểm là cần có them ngun cơng cắt bỏ sau khi tạo hình và tạo
ra vết cắt lớn cho sản phẩm.

Khn có hệ thống kênh nhựa : Là loại khuôn sau khi lấy sản phẩm ra thì
phần nhựa tồn tại trên kênh nhựa của khn cũng được lấy ra theo.
Nhược điểm của khuôn:
-

Kết cấu khuôn phức tạp.
Lãng phí nguyên vật liệu do cần điền đầy nhựa vào kênh nhựa.

Khó đảm bảo tính đồng đểu của các sản phẩm nhựa khi phun nhiều sản
phẩm cùng một lúc.

SVTH : NGUYỄN ĐÌNH TRUNG
ĐÀO VĂN ĐỒN

Page 25