PDF Giáo trình thiết kế và chế tạo khuôn phun ép nhựa, Phạm Minh Sơn, Trần Minh Thế Uyên

Giáo trình thiết kế và chế tạo khuôn phun ép nhựa, Phạm Minh Sơn, Trần Minh Thế Uyên

 

51
1.4 HỆ THỐNG LẤY SẢN PHẨM ....................................................... 76
1.4.1 Các cách lấy sản phẩm ra khỏi khuôn ..................................... 76
1.4.2 Khái niệm hệ thống đẩy ........................................................... 76
1.4.3 Nguyên lý chung ..................................................................... 77
1.4.4 Các hệ thống đẩy thƣờng dùng ................................................ 77
1.4.5 Điều khiển hệ thống đẩy .......................................................... 82
1.4.6 Một số điểm cần lƣu ý khi thiết kế hệ thống đẩy .................... 85
1.4.7 Ví dụ về tính toán hệ thống đẩy .............................................. 85
1.5 HỆ THỐNG LÀM NGUỘI .............................................................. 90
1.5.1 Tầm quan trọng và mục đích của hệ thống làm nguội ............ 90
1.5.2 Một số chất làm nguội ............................................................. 91
1.5.3 Độ dẫn nhiệt của kim loại ........................................................ 91
1.5.4 Các thành phần của hệ thống làm nguội trong khuôn ép nhựa ....... 91
6
1.5.5 Quy luật thiết kế kênh dẫn nguội ............................................. 92
1.5.6 Thiết kế kênh làm nguội .......................................................... 95
1.5.7 Làm nguội lõi khuôn ............................................................... 96
1.5.8 Làm nguội lòng khuôn .......................................................... 102
1.5.9 Các chi tiết sử dụng trong hệ thống làm nguội ...................... 106
1.5.10 Tính lƣu lƣợng nƣớc làm nguội ........................................... 111
1.5.11 Tính toán thời gian làm nguội ............................................. 112
1.5.12 Thời gian làm nguội của một số dạng chi tiết ..................... 114
1.5.13 Kiểm soát nhiệt độ khuôn .................................................... 115
1.6 HỆ THỐNG DẪN HƢỚNG VÀ ĐỊNH VỊ .................................... 116
1.6.1 Chốt dẫn hƣớng và bạc dẫn hƣớng ........................................ 116
1.6.2 Cơ cấu định vị ....................................................................... 120
1.6.3 Vị trí của chốt và bạc dẫn hƣớng ........................................... 122
1.7 HỆ THỐNG THOÁT KHÍ ............................................................. 122
1.7.1 Khái quát ............................................................................... 122
1.7.2 Các kiểu thoát khí .................................................................. 124
1.7.3 Rãnh thoát khí trên mặt phân khuôn ..................................... 125
1.7.4 Hệ thống thoát khí trên kênh dẫn .......................................... 129
1.7.5 Thoát khí qua hệ thống đẩy trong khuôn ............................... 129
1.7.6 Thoát khí qua hệ thống hút chân không ................................ 131
1.7.7 Thoát khí qua hệ thống làm mát, slide, insert… ................... 133
1.7.8 So sánh các phƣơng pháp thoát khí ....................................... 134
1.7.9 Ví dụ ...................................................................................... 134
1.8 HỆ THỐNG THÁO UNDERCUT ................................................. 135
1.8.1 Giới thiệu ............................................................................... 135
1.8.2 Undercut mặt ngoài ............................................................... 137
1.8.3 Undercut mặt trong ................................................................ 144
1.8.4 Xylanh thủy lực tháo undercut .............................................. 147
1.8.5 Ren trong (hoặc undercut trong dạng tròn xoay) .................. 150
1.8.6 Ren ngoài (hoặc undercut ngoài dạng tròn xoay) .................. 153
1.9 MỘT SỐ LOẠI KHUÔN ............................................................... 156
7
1.9.1 Khuôn hai tấm ....................................................................... 156
1.9.2 Khuôn ba tấm ........................................................................ 157
1.9.3 Khuôn nhiều tầng .................................................................. 159
1.9.4 Khuôn cho sản phẩm nhiều màu ........................................... 161
Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ KHUÔN ÉP
NHỰA .............................................................................. 163
2.1 CÁC NGUYÊN TẮC CƠ BẢN ĐỂ THIẾT KẾ SẢN PHẨM
NHỰA ............................................................................................ 163
2.1.1 Dòng đồng hƣớng .................................................................. 163
2.1.2 Cân bằng dòng ....................................................................... 163
2.1.3 Phân bố áp suất ...................................................................... 163
2.1.4 Ứng suất trƣợt cực đại ........................................................... 164
2.1.5 Vị trí đƣờng hàn và đƣờng nối .............................................. 164
2.2 QUY TRÌNH THIẾT KẾ ............................................................... 164
2.2.1 Quy trình sản xuất khuôn ...................................................... 164
2.2.2 Quy trình thiết kế khuôn ........................................................ 165
2.2.3 Quy trình thiết kế sản phẩm .................................................. 166
2.2.4 Quy trình thiết kế hệ thống kênh dẫn .................................... 167
2.2.5 Quy trình thiết kế hệ thống làm nguội ................................... 168
2.3 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ KHUÔN ................................................... 168
2.4 CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI CHI TIẾT CỦA BỘ
KHUÔN ...................................................................................................... 170
2.4.1 Độ chính xác về hình dáng .................................................... 170
2.4.2 Độ chính xác về kích thƣớc ................................................... 171
2.4.3 Độ cứng của các chi tiết trong khuôn .................................... 171
2.4.4 Độ bóng ................................................................................. 171
2.5 TÍNH SỐ LÕNG KHUÔN ............................................................. 172
2.5.1 Số lòng khuôn tính theo số lƣợng lô sản phẩm ..................... 172
2.5.2 Số lòng khuôn tính theo năng suất phun của máy ................. 172
2.5.3 Số lòng khuôn tính theo năng suất làm dẻo của máy ............ 172
8
2.5.4 Số lòng khuôn tính theo lực kẹp khuôn của máy .................. 173
2.5.5 Số lòng khuôn theo kích thƣớc tấm gá đặt trên máy ép ........ 173
2.6 TÍNH TOÁN ƢỚC LƢỢNG LỰC KẸP KHUÔN ........................ 173
2.7 ƢỚC LƢỢNG ÁP SUẤT TRUNG BÌNH CỦA LÕNG KHUÔN ..... 174
Chƣơng 3. MÔ PHỎNG PHÂN TÍCH (CAE) DÕNG CHẢY
CỦA NHỰA .................................................................... 177
3.1 GIỚI THIỆU VỀ CAE ................................................................... 177
3.2 LỢI ÍCH CỦA ỨNG DỤNG CAE ................................................. 177
3.3 TỔNG QUAN VỀ CAE ................................................................. 179
3.3.1 Lý thuyết về phần tử hữu hạn khi chia lƣới sản phẩm .......... 179
3.3.2 Độ nhớt của chất lỏng ............................................................ 179
3.3.3 Lý thuyết về truyền nhiệt ....................................................... 181
3.4 THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA VIỆC PHÂN TÍCH DÕNG
CHẢY (CAE) TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN ........................ 181
3.5 KẾT QUẢ CỦA VIỆC PHÂN TÍCH MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY .....183
3.6 SAI SỐ GIỮA KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CAE VỚI THỰC TẾ
ÉP SẢN PHẨM .............................................................................. 184
Chƣơng 4. CÁC KHUYẾT TẬT TRÊN SẢN PHẨM ÉP VÀ
CÁCH KHẮC PHỤC ..................................................... 185
4.1 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CÔNG NGHỆ ÉP PHUN .... 185
4.1.1 Nhiệt độ ................................................................................. 185
4.1.2 Tốc độ phun ........................................................................... 185
4.1.3 Áp suất phun .......................................................................... 186
4.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG SẢN
PHẨM ............................................................................................. 187
4.3 CÁC KHUYẾT TẬT SẢN PHẨM VÀ CÁCH KHẮC PHỤC ..... 187
4.3.1 Sản phẩm bị sai lệch kích thƣớc lắp ghép ............................. 188
4.3.2 Sản phẩm bị cong vênh ......................................................... 189
4.3.3 Tập trung bọt khí ................................................................... 190
4.3.4 Sản phẩm có các vết lõm ....................................................... 191
9
4.3.5 Hiện tƣợng phun thiếu ........................................................... 192
4.3.6 Sản phẩm bị bavia ................................................................. 193
4.3.7 Sản phẩm có đƣờng hàn nối .................................................. 194
4.3.8 Sản phẩm có nhiều nếp nhăn ................................................. 195
4.3.9 Bề mặt bong tróc, có vết xƣớc, không bằng phẳng ............... 195
4.3.10 Các vết rạn nứt..................................................................... 196
4.3.11 Sản phẩm có vết cháy đen ................................................... 197
Chƣơng 5. CHẾ TAỌ KHUÔN ........................................................ 199
5.1 VẬT LIỆU LÀM KHUÔN ÉP NHƢ̣A .......................................... 199
5.1.1 Những yếu tố ảnh hƣởng đến việc chọn vật liệu làm khuôn ........ 199
5.1.2 Vâṭ liêụ đố i với hệ thống dẫn hƣớng và định vị .................... 200
5.1.3 Vâṭ liêụ làm thân khuôn ........................................................ 200
5.1.4 Vâṭ liêụ cho các miếng ghép và tấm khuôn cho khuôn âm
và khuôn dƣơng .............................................................................. 200
5.1.5 Đặc tính của một số loại thép dùng để làm khuôn ép phun .......... 201
5.2 THAM KHẢ O MỘT SỐ LOẠI THÉ P CHẾ TAỌ KHUÔN
NHƢ̣A ............................................................................................ 202
5.2.1 Thép 1055 .............................................................................. 203
5.2.2 Thép 2311 (thép chế tạo khuôn đã xử lý nhiệt) ..................... 203
5.2.3 Thép 2083 (thép không gỉ chế tạo khuôn) ............................. 204
5.2.4 Thép NAK 80 (thép chế tạo khuôn đã xử lý nhiệt) ............... 204
5.2.5 Thép SKD11 (thép gia công dập nguội) ................................ 205
5.2.6 Thép SKD61 (thép chế tạo khuôn dập nóng) ........................ 206
5.2.7 Nhôm ..................................................................................... 206
5.3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KHUÔN ............................................... 208
5.3.1 Giới thiệu về quy trình chế tạo khuôn ................................... 208
5.3.2 Quy trình thiết kế chế taọ khuôn ép phun ............................. 208
5.3.3 Giới thiệu các công nghệ gia công ........................................ 216
5.3.4 Gia công các tấm khuôn ........................................................ 218
10
5.4 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM HỖ TRỢ THIẾT KẾ CHẾ TẠO
KHUÔN .......................................................................................... 227
5.4.1 Ứng dụng phần mềm Creo Parametric thiết kế chế tạo khu .ô...n 227
5.4.2 Tách khuôn với Creo Parametric ........................................... 230
5.4.3 Ứng dụng Creo Parametric gia công khuôn .......................... 236
5.5 XƢ̉ LÝ BỀ MĂṬ LÒ NG KHUÔN ................................................ 242
5.5.1 Kỹ thuật đánh bóng khuôn .................................................... 242
5.5.2 Quy trình lắp ráp khuôn ......................................................... 247
5.6 THƢ̉ KHUÔN ................................................................................ 251
5.6.1 Trình tự các bƣớc .................................................................. 251
5.6.2 Các thông số gia công của một số vật liệu nhựa ................... 252
5.6.3 Các bƣớc lắp đặt khuôn ......................................................... 254
5.6.4 Thiết lập thông số ép ............................................................. 256
5.6.5 Ép thử - Kiểm tra sản phẩm ................................................... 257
5.6.6 Hiệu chỉnh thông số ép .......................................................... 257
5.6.7 Sửa khuôn .............................................................................. 258
Chƣơng 6. THIẾ T KẾ HÌNH HỌC SẢ N PHẨ M NHƢ̣A .............. 259
6.1 CHU TRÌNH THIẾ T KẾ SẢ N PHẨ M NHƢ̣A .............................. 259
6.2 YÊU CẦ U HÌNH HỌC ĐỐ I VỚ I SẢ N PHẨ M NHƢ̣A
TRONG KHUÔN ÉP PHUN .......................................................... 259
6.2.1 Góc thoát khuôn .................................................................... 259
6.2.2 Bề dày .................................................................................... 262
6.2.3 Góc bo ................................................................................... 265
6.2.4 Gân ........................................................................................ 267
6.2.5 Vấu lồi ................................................................................... 271
6.2.6 Lỗ trên sản phẩm ................................................................... 276
6.2.7 Thiết kế sản phẩm có ren ....................................................... 278
6.2.8 Undercut ................................................................................ 280
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 284

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tiếng Việt
[1] Hoàng Trọng Bá, ―Vật liệu mới‖.
[2] Vũ Hoài Ân, ―Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa‖, Đại học Bách
khoa Hà Nội, 1994.
[3] Huỳnh Sáu, ―Công nghệ ép phun‖, Trung tâm kỹ thuật chất dẻo - Sở
Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
2. Tiếng Anh
[4] A3M Company, Injection Moulding Guide for DyneonTM PDA
[5] Georg Menges, Walter Michaeli, Paul Mohren, How to Make
Injection Molds, Hanser Gardner Publications, Inc., Cincinnati, 3rd.
[6] CAE DS, Injection Moulded Part Design.
[7] Stoyko Fakirov, Handbook of Thermoplastic Polyesters, Wiley –
VCH, 2002
[8] Rosato, Injection molding handbook, Kluwer Academic Publishers, 2000
[9] Charles A. Harper, Modern Plastics Handbook, Technology
Seminars, Inc.
[10] Peter Jones, The Mould Design Guide, Shawbury, 2008.
[11] Dominick V. Rosato, Donald V. Rosato, Marlene G. Rosato,
Injection Molding Handbook, Boston, 3rd.
[12] Daniel Frenkler and Henryk Zawistowski,Hot Runners In Injection
Moulds, 2001
3. Nguồn khác