Thiết kế sản phẩm nhựa và khuôn ứng dụng phần mềm solidwoksChưong 1 GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN MÁY VÀ CHỨC NĂNG 1
1.1 MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .1
1.2 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN CÓ THẾ LÀM ĐƯỢC CÁC SẢN PHẨM PHỨC TẠP 1
1.3 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN TẠO RA SẢN PHẨM CÓ CHẤT LƯỢNG CAO 1
1.4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT VỚI SỐ LƯỢNG LỚN 1
1.5 KẸP KHUÔN VÀ CHỨC NĂNG CỦA CHÚNG .1
1.6 HỆ THỐNG NGÀM KẸP THUỶ LỰC 2
1.7 HỆ THỐNG NGÀM KẸP KHUỶU 2
Chương 2 THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA 3
2.1 THIẾT KẾ BỀ DÀY THÀNH CHÍNH .3
2.1.1 Bề dày chính càng mỏng càng tốt nhưng phải đủ dày 3
2.1.2 Bề dày thành đồng nhất .3
2.1.3 Tránh các vùng dày 3
2.1.4 Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất .3
2.2 THIẾT KẾ GÓC THOÁT KHUÔN 6
2.3 THIẾT KẾ GÂN .7
2.4 THIẾT KẾ NÚM LỒI 8
2.5 THIẾT KẾ BÁN KÍNH CÔNG CHO SẢN PHẨM 10
Chương 3 VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN . 12
3.1 GIỚI THIỆU . 12
3.1.1 Polymer 12
3.1.2 Mắc xích cơ sở . 12
3.1.3 Độ trùng hợp 12
3.1.4 Tên gọi 12
3.1.5 Phân loại . 13
3.2 ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ LOẠI NHỰA THÔNG DỤNG . 13
3.2.1 Polyetylen(PE) . 13
3.2.2 Polypropylen(PP) . 15
3.2.3 Polystyrene (PS) 15
3.2.4 Polyvinyl chorire(PVC) 16
3.2.5 Polymethylmethacrylate(PMMA) . 16
3.2.6 Styrene-acrylonit-copol(SAN) 16
3.2.7 Polyoxymethylene(POM) 16
3.2.8 Polyamide(PA) . 17
Chương 4 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORKS 27
Chưong 5 CÁC KIỂU KHUÔN NHỰA CƠ BẢN 31
5.1 CÁC KIỂU KHUÔN CƠ BẢN 31
5.2 CÁC CHI TIẾT KHUÔN CƠ BẢN . 34
Chương 6 THIẾT KẾ SẢN PHẨM: NẮP ỐNG CỨNG 38
Chương 7 THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NẮP ỐNG CỨNG . 41
7.1 XÁC ĐỊNH KIỂU KHUÔN 41
7.2 TẠO MẶT PHÂN KHUÔN,TÁCH THÀNH PHẦN ÂM - D ƯƠNG . 43
7.3 XÁC ĐỊNH SỐ LÒNG KHUÔN . 45
7.4 BỐ TRÍ LÒNG KHUÔN . 48
7.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN NHỰA . 49
7.5.1 Thiết kế cuống phun 49
7.5.2 Thiết kế hệ thống rãnh dẫn 49
7.5.3 Thiết kế miệng phun . 50
7.5.4 Vòng định vị bạc keo . 51
7.6 THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIẬT ĐUÔI KEO . 52
7.6.1 Quy trình mở khuôn như sau . 55
7.6.2 Những điều cần lưu ý 57
7.7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÓI . 58
7.8 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM NGUỘI . 61
Chương 8 PHỤ LỤC 1 . 64
8.1 PHỤ LỤC 2 . 65
8.2 PHỤ LUC 3 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
78 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 3126 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế sản phẩm nhựa và khuôn ứng dụng phần mềm Solidwoks, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ảm bảo lấy sản
phẩm ở một lực đủ lớn
mà không hư sản phẩm,
thay đổi điều kiện cuống
và cổng phun; thay đổi
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 23
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
thiết kế sản phẩm.
4. Dùng lói sản phẩm phù
hợp.
9. Hiệu ứng mối hàn:
Các vết đen ở cuối dòng
chảy hoặc ở vị trí hợp
dòng chảy ( không khí bị
giữ lại )
1.Khuôn có hệ thống
thoát khí kém ở cuối dòng
chảy.
2.Sự hợp dòng của một số
dòng chảy.Trong cả hai
trường hợp khí được hình
thành trong cốc khuôn
được nén cao và nhựa bị
quá nhiệt.
1. Đặt van khí tại những
vùng đặc biệt, giảm tốc
độ phun và nhiệt độ chảy.
2. Nhận dạng các vùng
đặc trung bằng phân tích
moldfolw, VD, thiết kế
hình dạng đúng và phân
bố bề dày sản phẩm hợp
lý.
3. Giảm lực kẹp khuôn để
giải quyết tình huống nhất
thời
10. Biến dạng khi lói sản phẩm :
1.Bề mặt có dấu lói của
sản phẩm, ứng suất nứt và
biến dạng
2.Sản phẩm bị hỏng , các
khe nứt hoặc bị nén khép.
3. Sản phẩm bị cong
vênh
1.Hệ thống lấy sản phẩm:
quá ít hoặc các thanh lói
đặt khong đúng vị trí
hoặc diện tich bề mặt của
thành lói quá nhỏ.
2.Cắt xén, phồng hoặc
các rãnh.
3.Hình dạng khuôn không
thích hợp, ví dụ các gân
không phù hợp
4.Sự co rút của lõi trong
suốt quá trình ép và làm
nguội. Nhiệt độ lói sản
phẩm quá cao. Tốc độ lói
hoặc áp suất lói cao.
5.Hiện tượng sản phẩm bị
quá nén
1.Chắc chắn rằng biến
dạng xảy ra trong quá
trình lói sản phẩm là
không phải do cong vênh.
2.Tối ưu hệ thống lấy sản
phẩm, chắc chắn số lượng
thanh lói phù hợp. Các
thanh lói cần đặt ở những
vùng cần lực lói lớn hơn
như tại gân
3.Kiểm tra khuôn thường
xuyên nếu cần thiết
4.Làm nguội lõi sản
phẩm. tăng thời gian làm
nguội, giảm tốc độ và áp
suất lói.
5. Tăng thời gian cài đật,
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 24
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
6.Nhiệt độ khuôn không
cân bằng.
kiểm tra điểm chuyển từ
áp suất phun sang áp suất
duy trì ( tranh hiện tượnf
quá chen) và giảm áp
suất duy trì.
6. Giảm áp suất khuôn
thông qua áp suất phun
và nhiệt độ chảy.
11. Các đường vằn :
Các đường tròn đồng tâm
toả ra từ cuống phun, xuất
hiện dạng vân trắng , đen
trên bề mặt.
Hệ nhựa nhiệt dẻo đa pha
có khuynh hướng toả ra
theo dòng chảy:
1. Do cuống phun và
cổng phun nhỏ.
2. Sự giảm áp suất
nhanh ở máy và ở
hot runner.
3. Bề dày sản phẩm
quá nhỏ hoặc quá
khác biệt.
4. Dòng chảy không
phù hợp.
5. Điều kiện gia công
không phù hợp.
1.Tăng kiéch thước cuống
phun hoặc hot runner.
2. Giảm sự thất thoát áp
suất máy và hot runner.
3.Trong trường hợp sản
phẩm có phần thành
mỏng lớn thì phải tăng bề
dày.
4.Dùng vật liệu có tính
chảy tốt
5.Tối ưu các thông số gia
công( tăng nhiệt độ chảy,
tăng nhiệt độ khuôn, phun
với tốc độ trung bình và
tăn áp suất giữ, cải thiện
hệ thống van thoát khí )
12.Bề mặt bị vân :
Các gân trên bề mặt xuất
hiện theo chiều dòng
chảy, phần lớn là ở cuối
dòng chảy, có hình dạng
giống như vân tay.
1.Nhiệt độ chảy,nhiệt độ
khuôn và tốc độ phun quá
thấp
2.Do dòng chảy bị làm
lạnh quá nhanh ở bề mặt
khuôn, làm cản trở dòng
chảy trong khuôn, do đó
dòng chảy giữa các lớp
không đồng nhất.Các lớp
1.Tăng nhiệt độ chảy,
nhiệt độ khuôn và tốc độ
trục vít.
2. Mở rộng các đường
dẫn nhựa và tối ưu hình
dạng khuôn.
3.Giảm chiều dòng chảy
bằng cách thêm cuống
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 25
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
nhựa không tiếp xúc tốt
với khuôn.
phun.
13.Hiện tượng phun thiếu
Khuôn không được điền
đầy
1.Nhiệt độ chảy,nhiệt độ
phun và tốc độ phun quá
thấp.
2.Nhựa chưa được dẻo
hoá hoàn toàn.
3. Áp suất phun không
phù hợp. Đường kính trục
vít quá lớn.
4.Hệ thống van thoát khí
không phù hợp.
5.Dòng chảy nhựa không
phù hợp.
6.Bề dày sản phẩm quá
nhỏ hoặc quá dài
7.Hình dáng cuốn phuôn
không phù hợp
1. Tăng nhiệt độ chảy vào
hoặc nhiệt độ khuôn cùng
với sự tăng tốc độ phun.
2.Tăng thể tích ohun và
kiểm tra hệ thống van
một chiều ( thể tích phun
quá nhỏ, không có vùng
đệm). Tăng áp suất
ngược.
3. Cài đặt phù hợp giữa
áp suất phun và thể tích
phun.
4.Cải thiện hệ thống van
thoát khí, giảm lực kẹp
khuôn.
5. Thay đổi dòng chảy
nhựa cho phù hợp.
6.Sửa khuôn cho phù hợp
với loại vật liệu.
7. Nới rộng đầu phun,
cuống phun và runner
14.Ba via
Ba via được hình thành
trên đường giáp mí sản
phẩm
1.Sai số giữa 2 nửa khuôn
quá lớn hoặc khuôn bị hư.
2.Lực kẹp khuôn không
phù hợp hoặc cài quá
thấp.
3. Nhiệt độ chảy, tốc độ
phun, hoặc áp suất trong
khuôn quá cao.
1. Điều chỉnh khuôn cho
thích hợp hoặc sửa lại các
chỗ hư hỏng.
2. Cài lại lực kẹp khuôn
cao hơn hoặc thay đổi
máy lớn hơn.
3. Áp suất phun thấp, tốc
độ phun hoặc áp suất giữ
nhỏ hơn. Chuyển qua áp
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 26
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
suất duy trì sớm hơn.
4.Giảm nhiệt độ chảy và
nhiệt độ khuôn.
15.Hiện tượng phun tia
Thường dòng chạy có
dạng ngoằn ngoèo, có thể
nhìn thấy trên bề mặt
khuôn. Các vết dòng chạy
thô, có màu sắc hoặc độ
bóng khác nhau.
Dòng chảy được phun
trực tiếp vào cốc khuôn
mà không tiếp xúc với
thành khuôn. Do lớp
ngoài bị nguội nên có sự
chảy không đồng nhất với
phần còn lại. Kết quả gây
hiện tượng weld lines,
không đồng nhất về làm
nguội và ứng suất
nội.Gây ra do vị trí cổng
phun sai.
1. Tối ưu tốc độ phun
2. Đặt vị trí cổng để
dòng chảy đập vào
thành khuôn
3. Dùng vật liệu có
độ nhớt cao hơn
4. Sử dụng tốc độ
phun thay đổi
16. Hiện tượng cong vênh
Sản phẩm bị biến dạng và
xoắn.
1.Thiết kế khuôn không
phù hợp và sản phẩm có
sự khác biệt về bề dày
dẫn đến áp suất khuôn
khác nhau và co rút khác
nhau.
2. Vị trí và thiết kế cuống
phun không phù hợp
3. Gây ra do cài nhiệt độ
khuôn và tốc độ phun
không đúng
1. Tránh ứng suất nội
bằng cách chọn vật liệu
và hình dạng sản phẩm (
cân bằng vật liệu và hình
thành sản phẩm ( cân
bằng bề giày). Tối ưu
khuôn bằng chương trính
2.Kiểm tra vị trí cưống
phun
3.Tối ưu điều kiện gia
công.
17. Hiện tượng cầu vòng
Ánh sáng khúc xã trên bề
mặt sản phẩm tạo hiệu
ứng cầu vồng.
1.Gây ra do tốc độc trượt
cao
2.Thường thấy ở nhựa
LURANS 7975 dạng màu
1. Tăng nhiệt độ dòng
chạy
2.Giảm tốc độ fun
3..Nới rộng ra
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 27
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
CHƯƠNG 4
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORKS
Hình 4.1: Màn hình lúc khởi động solidword 2007
Đây là một trong những sản phẩm nổi tiếng của hãng Dassault systemn, bên cạnh một sản
phẩm nổi tiếng khác của hãng này là Catia.Phần mềm SolidWorks® 3D CAD là phần mềm
trực quan và cho phép bạn thiết kế các sản phẩm cơ khí nói riêng và hình khối nói chung tốt
nhất bằng cách cho phép thiết kế theo nhóm làm việc do đó sẽ nhanh và mạnh hơn.
SolidWorks đưa ra sáng kiến điều khiển tập thể và hàng trăm các yêu cầu khách hàng phản
hồi được nâng cấp, mang đến cho tổ chức của bạn một cuộc cạnh tranh hết sức sôi động.Việc
thiết kế sản phẩm tốt hơn thông qua các khả năng 3D CAD mà chưa phần mềm nào địch nổi,
nó còn dễ cho việc sử dụng. Với phần mềm SolidWorks , dữ liệu thiết kế là 100% có thể hiệu
chỉnh, và có quan hệ chặt chẽ giữa các phần, tổ hợp và các bản vẽ luôn luôn được cập
nhật.Dễ dàng sử dụng. Giảm bớt các bước thiết kế thông qua hàng tác các sáng kiến tiết kiệm
thời gian. Sự lộn xộn được giảm đi đáng kể và giảm tối đa sự mệt mỏi với sự tích hợp của hệ
thống Heads-up User Interaction, một tập các chức năng hiển thị và điều khiển trực quan đã
được đưa ra.Thống nhất dữ liệu 2D và 3D. Sửa đổi và bảo dưỡng các file DWG theo cách
thức định dạng tự nhiên với công cụ DWGeditor™, một công cụ biên tập cung cấp giao diện
sử dụng thân thiện cho gia đình người dùng AutoCAD®. Nắm lấy các công cụ cao cấp nhất
cho việc chuyển đổi dữ liệu 2D thành 3D, duyệt lại cấu trúc hình học 2D, và cho phép làm
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 28
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
mịn với công nghệ 3D CAD, và thêm các thành phần mở rộng về tài liệu hướng dẫn với
người dùng AutoCAD.Khả năng duy nhất. Làm cho việc sử dụng một số lượng lớn các công
cụ xây dựng sẵn và các chức năng mới mà chỉ có ở phần mềm SolidWorks 3D CAD:
SolidWorks Intelligent Feature Technology (SWIFT™) (Công nghệ đặc trưng thông
minh SolidWords) – Cơ bản thì các bản thiết kế xử lý với công nghệ mới là dùng cho công
nghệ mức chuyên gia với 3D CAD’s là phép thiết kế bằng tay với mọi người dùng bình
thường dễ dàng hơn. Ví dụ, SWIFT cho phép bạn đặt thuộc tính thứ tự từng phần như phác
hoạ và bo tròn (fillets) tự động.
Phân tích các phần bên trong – Xác thực tính nguyên vẹn thiết kế và giảm giá thành
của vật liệu với công cụ COSMOSXpress™, chỉ cần một cú nhấp chuột để mở bảng phân
tích cho phép bất kì ai cũng có thể kiểm tra bản thiết kế một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Kết nối Design – chia sẻ các bản thiết kế dễ dàng với eDrawings®, công cụ cho phép dùng
email đầu tiên này dễ dàng tạo các sản phẩm thiết kế theo dạng kết nối design. Đơn giản chi
sẻ các định nghĩa thiết kế qua bộ máy bên ngoài và các nhóm làm việc bằng các thiết kế
SolidWorks 3D qua lại và các tài liệu Adobe® PDF.
Các công cụ thiết kế máy (Machine) – Làm việc với một tập hợp đầy đủ các thiết kế
kết nối, mối hàn, phân tích và các công cụ tài liệu. Lấy các lớp tốt nhất, kết hợp đầy đủ với
khả năng kim loại cho phép bạn di chuyển nhanh chóng từ thiết kế từng thời kỳ đến thiết kế
cuối cùng. Tiết kiệm thời gian với một thư viện các đặc điểm thiết kế máy.
Công cụ thiết kế Mold – Tự động tạo các lõi và lỗ với công cụ mold xây dựng sẵn. Sử
dụng MoldflowXpress với một thiết kế dựa trên các hộp thoại wizard để phê chuẩn, điều đó
sẽ nhanh hơn và dễ dàng hơn trong việc kiểm tra sự giao nhau của các phần chất dẻo.
Công cụ thiết kế sản phẩm Consumer – Tăng tốc thiết kế các sản phẩm hàng hóa
(consumer) bằng các công cụ tiện ích tạo và sản xuất các bề mặt hảo hạng.
Khả năng tìm kiếm toàn cầu – Tìm kiếm nhanh chóng tất cả các file SolidWorks, cho
dù nó có lưu nội bộ tại máy hay được chia sẻ trên mạng.
Truy cập trực tuyến để lấy các thành phần – Tiết kiệm thời gian với công cụ 3D
ContentCentral®, một khu tài nguyên web cung cấp các file CAD có các thành phần được
cung cấp.
Các mô hình từng phần. Tạo các thiết kế dễ dàng với các đặc điểm extrudes (nâng chiều cao
hình 2D thành 3D), revolves (tròn xoay), advanced shelling, tạo các vùng mẫu - patterns, và
giữ các đặc điểm từng phần. Tăng tốc mô hình các phần sử dụng đặc điểm theo cấp độ điều
khiển trên nhiều phần. Tạo thiết kế tức thì (real-time) thay đổi thông qua các đặc điểm biên
tập động và phác.Các mô hình kết hợp. Thao khảo trực tiếp tất cả các phần và duy trì liên kết
quan hệ khi tạo ra một phần mới. Lợi ích này chưa phần mềm nào làm được cho khối lượng
thiết kế lớn với hàng nghìn phần. Làm việc nhanh hơn với chế độ Lightweight. Đặc điểm kéo
thả rất nhanh các thành phần.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 29
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Tăng tốc thiết kế kết hợp với công cụ bắt dính (snap-to-fit SmartMates) và dùng lại
Smart Components cho phép kích thước tự động với các thành phần khác. Giả lập chuyển
động và tương tác cơ khí giữa các khối (solids) bằng khả năng công cụ độc nhất Physical
Simulation.
Giả lập các hành động belts, chains, racks, pinions, và gear, đồng thời đặt sự khác
nhau thông qua màu, kết cấu vật liệu, và các thuộc tính khác trên màn hình.Vẽ 2D. Phát triển
các chức năng bộ máy vẽ bỏ qua các đối tượng đơn line hoặc arc. Cấu trúc liên kết đầy đủ
với các bản vẽ - quan sát bản vẽ và nhóm cụm vật liệu cập nhật mỗi khi bạn sửa đổi phần
nào đó hoặc cả bản thiết kế. Tự động tạo nhiều khung nhìn hoàn chỉnh đầy đủ các chiều quan
sát.
Tạo ra các cụm vật liệu cho toàn bộ dự án với một cú click đơn. Tự động thêm các
quả bóng vào tất cả các thành phần trong một bản vẽ để gióng hàng chúng dễ dàng. Dễ dàng
thay đổi kích thước, kiểm tra lỗi chính tả văn bản, chú thích. Tạo các sản phẩm và các bảng
thông số dễ dàng như các bảng người sử dụng tạo ra
So sánh các bản vẽ dễ hơn với việc làm nổi lên và nhìn thấy sự thay đổi rõ ràng với
các phiên bản khác. Tạo ra sự độc nhất trong các chức năng của bản vẽ 3D. Chức năng 3D
Drawing View cho phép bạn xem từng phần 3D không cần ở trong môi trường vẽ.
Thiết kế phác họa sử dụng các khối bố bụ cho phép bạn thiết kế nhanh chóng và xử lý
từng phần cơ cấu 2D trước khi tạo thành 3D. Tạo bề mặt (Surfacing), chụp Capture và hiệu
chỉnh với các khả năng phác họa cao cấp 3D.Sử dụng công cụ bề mặt dạng tự do Freeform
để "kéo và đẩy" - “push and pull” nhằm điều khiển các điểm dễ dàng và tạo kiểu dáng, các
bề mặt liên tục. Tạo các bề mặt phức tạp với công cụ lofts và sweep có hướng dẫn bằng các
đường cong curvers, điều khiển dễ dàng với các điểm tuyến tính và đặc điểm tô sáng tạo.
Các công cụ khác như Trim, extend, fillet, và knit làm việc với cả bề mặt.
Chức năng CAD: Phần mềm này có ưu điểm là giao diện đẹp, thân thiện, khả năng
thiết kế nhanh hơn các phần mềm khác rất nhiều nhờ vào sự xắp xếp và bố trí các toolbar
một cách có hệ thống và hợp lý. Phần mềm này không có nhiều modul như Catia hay
unigraphics vốn là những phần mềm lớn thiết kế trong nhiều lĩnh vực như ôtô, hàng không,
điện tử, … Solidworks chủ yếu được dùng trong cơ khí chính xác, điện tử, ôtô, thiết kế cơ
khí, tạo khuôn, thiết kế kim loại tấm… nói chung, về các chức năng này thì Solidworks tỏ ra
có không thua kém Catia, unigraphics thậm chí còn hay hơn và tốt hơn, bởi lẽ nó chỉ chuyên
về những lĩnh vực đó, cùng với người anh em Catia của mình, Solidworks trở thành một
trong những phần mềm nổi tiếng thế giới của hãng Dassault systemn. chúng ta phải sử
Chức năng CAM:, SolidWorks còn có 1 Modul riêng về phần CAM nữa,đó là
SolidCam,Modul này chạy ngay trên giao diện của solidworks, việc sử dụng của SolidCam
quả thật vô cùng thân thiện, hơn hẳn Mastercam và các phần mềm khác về tính dễ sử
dụng.Nó có thể tạo dường chạy dao 1 cách nhanh chóng và có kiểm soát,cho phép bạn chọn
loại máy gia công để có thể tính toán tốc độ phù hợp.Hơn nữa việc hiệu chỉnh lại đường chạy
dao khi chỉnh lại mẫu thiết kế gốc là điều hoàn toàn có thể thực hiện.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 30
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Chức năng CAE: có lẽ đây là một ưu điểm của hãng sản xuất, khi mà họ mua trọn gói
bộ phần mềm phân tích cức kì nổi tiếng thế giới là Cosmos để tích hợp và chạy ngay trong
môi trường của solidworks, làm cho chức năng Phân tích của Solid khó có thể có phần mềm
khác so sánh được được. Với modul phân tích của Solidworks là cosmos, chúng ta có thể
thực hiện được những bài phân tích vô cùng phức tạp nhưng rất hay, dưới đây là liệt kê một
vài bài toán mà tôi đã dùng để tính với cosmos:
- Phân tích tĩnh học (bài toán cẩu xuồng cứu sinh – là đề tài tốt nghiệp của mình).
- Phân tích động học (bài toán chuyển động của cẩu xuồng) .
- Phân tích động lực học(bài toán phân tích ứng suất khi cơ cấu chuyển động con lăn di
chuyển trên ray).
- Phân tích dao động.
- Phân tích nhiệt học.
- Phân tích sự va chạm của các chi tiết.
- Phân tích thuỷ khí động học ( thông qua bài toán phân tích lượng nước chảy qua cái robine
và bố trí quạt thông gió cho CPU máy tính nhằm tản nhiệt tốt hơn).
- Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn và mức độ gia nhiệt cần thiết cho quá trình
đó.
Bên cạnh những modul phân tích này thì Cosmos còn cho phép thực hiện nhiều bài
toán khác nữa, nhưng do điều kiện thời gian không cho phép nên mình cũng chưa học được.
Nói chung là chương trình tính toán nhanh và cho phép thực hiện phân tích cụm rất nhiều chi
tiết, với các thông số kết quả là: ứng suất, sức căng, chuyển vị, hệ số an toàn kết cấu …
Hình 4.2: Cánh tay Robot được thiết kế bằng Solidword 2007
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 31
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
CHƯƠNG 5
CÁC KIỂU KHUÔN NHỰA CƠ BẢN
5.1. CÁC KIỂU KHUÔN CƠ BẢN
Để tiêu chuẩn hóa các loại khuôn,người ta tính toán và đưa chúng vào những tiêu
chuẩn nhất định.Do đó,tùy theo loại khuôn và kích thước khuôn mà cách bố trí các chi tiết
khuôn như chốt,bạc,bulon… sẽ khác nhau.
Ở đây chúng ta sẽ áp dụng tiêu chuẩn FUTABA của Nhật.
Theo tiêu chuẩn FTABA thì khuôn gồm có các loại sau:
-Kiểu S: bơm keo trực tiếp.Trong đó gồm có:
SA: có tấm đỡ phía dưới tấm đực
SB: có thêm tấm bửng để lói sản phẩm
SC: giống SA,nhưng không có tấm đỡ
SD: giống SB,nhưng không có tấm đỡ
SE,SF: kiểu khuôn dùng cho việc lấy đuôi keo bằng Robot
-Kiểu D: bơm keo gián tiếp.Trong đó gồm có các loại DA,DB,DC,DD,DE,DF
giống kiểu S
-Ngoài ra còn có các kiểu E,F…. nhưng chúng không thông dụng nên tạm thời
không bàn tới ở đây
Sau đây là ví dụ về 1 số kiểu khuôn thông dụng:
Kiểu SC
T1: tấm trần (Top Plate)
A: tấm cái (Cavity Plate)
B: tấm đực (Core Plate)
C: gối đỡ (Spacer)
E: tấm đội trên (Ejector Retainer)
F: tấm đội dưới (Ejector Plate)
T2: tấm đáy (Bottom Plate)
T1
A
B
C
T2
E
F
HÌNH 5.1
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 32
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
KIỂU SA KIỂU DA
U: Tấm đỡ (Support Plate) R: Tấm giựt đuôi keo (Runner Plate)
Kiểu DB
S: tấm lói bửng
(Stripper Plate)
T1
A
B
C
T2
E
F
U
HÌNH 5.2
T1
A
B
C
T2
E
F
U
R
HÌNH 5.3
T1
A
B
C
T2
E
F
U
R
S
HÌNH 5.4
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 33
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
5.2. CÁC CHI TIẾT KHUÔN CƠ BẢN
HÌNH 5.5
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 34
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 5.6
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 35
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 5.7
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 36
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 5.8
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 37
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
CHƯƠNG 6
THIẾT KẾ SẢN PHẨM : NẮP ỐNG CỨNG
Để minh hoạ cho việc thiết kế sản phẩm nhựa đã nêu ở phần trước,ta thiết kế 1 sản
phẩm làm mẫu.Ở đây ta chọn sản phẩm nắp để đậy vào ống đựng viên sủi bọt.Gọi là Nắp
ống cứng (Hình 6.1)
Sản phẩm được làm từ vật liệu là PP (Polypropylene).Vật liệu này có ưu điểm là có
tính chống oxi hóa,các hóa chất thông dụng,có độ đàn hồi tương đối cao,giá thành trung
bình.
Phần đòi hỏi độ chính xác nhất của nắp là ở đường kính ø24,16.Phần này dùng để đậy
chặt vào miệng của ống cứng,đường kính ngoài của nó phải lớn hơn đường kính trong
của ống 1 lượng nhất định để có thể đậy chặt được
Ở các mặt trụ hoặc mặt phẳng có độ cao lớn hơn 1mm (kích thước của sản phẩm
chiếu song song so với hướng tách khuôn) ta phải làm cho chúng nghiêng 1 góc nhất định
để sau này sản phẩm dễ lấy khỏi khuôn.Tuỳ theo độ chính xác của mặt làm việc đó mà ta
chọn góc nghiêng lớn hay nhỏ
Thiết kế các gân dọc bên ngoài nắp để có thể dùng tay vặn nắp ra khỏi phần ống dễ
dàng,với các kích thước ở Detail B
Đối với sản phẩm này,ta chọn vi trí bơm keo vào chính giữa,phía trên của nắp.Do
vậy,nếu làm mặt trên hoàn toàn phẳng,sản phẩm khi ép ra sẽ còn dấu của đuôi keo cộm
lên gây mất thẩm mỹ,chưa kể đến việc không thể để nắp nằm trên 1 mặt phẳng được do
cấn phần thừa của đuôi keo.Vì vậy ta phải tạo vết lõm ở mặt trên của sản phẩm,ngay tại
vị trí bơm keo để hạn chế các khuyết điểm trên (Detal D)
Ngoài ra,để cho nhựa có thể bơm vào đều,ta tạo thêm phần lồi ở bên trong nắp để làm
giếng nguội,tránh sự cản trở dòng chảy (Detail D)
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 38
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 6.1: Bản vẽ nắp ống cứng
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 39
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Ở dưới cùng của nắp phải làm thêm phần lưỡi gà để sau này khi bỏ vào những hạt hút
ẩm,và miếng giấy chặn,thì phần lưỡi gà này sẽ ngăn không cho miếng giấy không bị rớt
ra ngoài.Tuy nhiên phần lưỡi gà này không được dày quá,vì lúc đó sản phẩm sẽ bị côn
ngược (UnderCut) quá nhiều,không thể lói ra khỏi khuôn (Detail E)
Ta còn phải thiết kế thêm các ở bên trong,dọc theo phần miệng lớn của nắp để chịu
lực,giúp cho nắp được cứng vững.Ngoài ra,các gân này còn tránh cho sản phẩm bị biến
dạng do co rút nhựa.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 40
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
CHƯƠNG 7
THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NẮP ỐNG CỨNG
7.1. XÁC ĐỊNH KIỂU KHUÔN
Với cách thiết kế sản phẩm như lúc đầu (chọn vị trí bơm keo vào trên đầu sản
phẩm),cho nên ta sẽ áp dụng kiểu khuôn bơm keo gián tiếp (bơn kim),và lói bằng ty
lói.Vậy kiểu khuôn sẽ áp dụng là FUTABA DA
Sau khi xác định kiểu khuôn,dựa vào kích thước sản phẩm và việc bố trí sản phẩm,ta
tiến hành vẽ bản vẽ phác,xác định kích thước bao của khuôn,độ dày các tấm để tiến hành
đặt MOLDBASE (Hình 7.1).Các bước tính toán cụ thể sẽ trình bày ở phần sau.
Về phần vật liệu làm khuôn.Ta lấy theo tiêu chuẩn Futaba là thép C45.Riêng tấm đực
và tấm cái: 2 tấm này cần đạt độ bóng bề mặt (theo yêu cầu của khác hàng).Vì vậy ta
chọn vật liệu là thép 2083.Đây là loại thép không rỉ và cho khả năng đánh bóng tuyệt vời
sau khi gia công.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 41
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
S TT TE ÂN G O ÏI TE ÂN G O ÏI K H A ÙC S L
1 Top P la te Ta ám tra àn 1
2 R unner P la te Ta ám g iö ït ñuo âi keo 1
3 C avity P la te Ta ám ca ùi 1
4 C ore P la te Ta ám ñö ïc 1
5 S upport P la te Ta ám ñô õ 1
6 S pacer G o ái ñô õ 2
7 E jector P la te Ta ám ño äi tre ân 1
8 E jector R eta inner Ta ám ño äi döô ùi 1
9 B ottom P la te Ta ám ña ùy 1
10 G uide P illa r C ho át bung 4
11 G uide B ushing B a ïc da ãn höô ùng 12
12 G uide P in C ho át da ãn höô ùng 4
13 R eturn P in C ho át lu øi 4
HÌNH 7.1
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 42
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Trong đó: chỉ chọn các kích thước:
Kích thước bao của khuôn (rộng x dài): 230x350mm
Độ dày tấm cái: 30mm
Độ dày tấm đực: 35mm
Độ dày tấm đỡ: 35mm
Các kích thước khác: lấy theo tiêu chuẩn
7.2. TẠO MẶT PHÂN KHUÔN,TÁCH THÀNH PHẦN ÂM-DƯƠNG
Việc đầu tiên ta phải làm trước khi tách khuôn là xác định độ co rút của sản
phẩm.Việc xác định độ co rút có ảnh hưởng lớn đến kích thước và độ chính xác của sản
phẩm sau này.Vì khi nhựa được điền đầy khuôn,khi nguội đi thì sẽ co lại 1 lượng nhất
định (gọi là độ co rút),và mỗi loại nhựa có độ co rút khác nhau.(Tham khảo bảng thông
số các loại nhựa trang 14)
Đối với loại nhựa PP thì độ co rút tương ứng là từ 0.012 đến 0.02.Ta sẽ lấy giá trị theo
kinh nghiệm thực tế là 0.016.
Sau khi xác định độ co rút ta sẽ Scale sản phẩm lớn lên với tỷ lệ là 1.016 để tạo lòng
khuôn.
Tiếp theo ta sẽ tạo mặt phân khuôn để tách sản phẩm ra thành 2 phần đực (Hình 7.3)
và cái (Hình 7.2)
HÌNH 7.2
PHAÀN CAÙI
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 43
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 7.3
PHAÀN ÑÖÏC
Đối với phần cái gồm nhiều gân sẽ ảnh hưởng tốc độ xử lý của máy khi thiết kế và lập
trình gia công,ta có thể cắt bớt các gân này đi,và sẽ tạo chúng riêng thành 1 điện cực để
bắn tạo hình trên máy EDM (Hình 7.4)
HÌNH 7.4
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 44
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Đối với với chiều sâu rãnh tạo hình sản phẩm như vậy sẽ rất khó gia công hoặc thay thế,sửa
chữa sau này.Nên ta sẽ tách phần lõi bên trong ra thành cục ghép (Hình 7.5).Phần cục ghép
này bên trong lại chứa ty lói sản phẩm (sẽ trình bày ở phần hệ thống lói) nên ta chọn vật liệu
là thép 2311 (P20).Đây là loại thép có độ cứng cao,và chịu ma sát rất tốt.Tuy không khả
năng đánh bóng không bằng thép 2083 nhưng chi tiết này tạo hình phần bên trong của sản
phẩm,nên ta ko cần quan tâm đến độ bóng bề mặt.
Ø1
4
3
Ø1
0,5
6
HÌNH 7.5
7.3. XÁC ĐỊNH SỐ LÒNG KHUÔN
Các yếu tố quyết định số lòng khuôn (số sản phẩm trên 1 khuôn):
Kích thước đầu phun của máy ép
Kích thước,hình dáng sản phẩm
Tốc độ hóa dẻo
Lực kẹp cần thiết để thắng áp lực phun của nhựa vào lòng khuôn
Diện tích lớn nhất của thớt máy
Yêu cầu của khác hàng về thời gian (sản lượng hàng tháng,hàng năm)
Số lượng sản phẩm
Trình độ sản xuất
Các công thức xác định số lòng khuôn
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 45
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
7.3.1. Theo công suất phun của máy
RDV+CP V+SPV
PmaxV=csn
Trong đó:
:maxPV Thể tích phun lớn nhất của máy )cm( 3
:VSP Thể tích sản phẩm )cm( 3
:VCP Thể tích cuống phun )cm( 3
:VRD Thể tích rãnh dẫn )cm( 3
7.3.2. Theo tốc độ phun
x VPn
dnv=ntd
Với csn8,0<tdn<csn4,0
Trong đó:
:vdn tốc độ dòng nhựa )ph/cm( 3
:nP số phần phun (lần/ph)
V: Thể tích sản phẩm + rãnh dẫn )cm( 3
7.3.3. Dựa vào lực kẹp lớn nhất:
iAP
ofF10=lkn
Trong đó:
:oF Lực kẹp lớn nhất của máy (KN)
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 46
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
:f hệ số an toàn.Tường chọn f = 1.2 – 5
:iP áp suất phun lớn nhất (MPA)
:A tổng diện tích hình chiếu khuôn và rãnh dẫn
7.3.4. Công thức 7.3.3 còn có thể được tính theo cách đơn giản hơn như sau:
(tan)10000
400×S=lkn
Trong đó:
400: áp lực nhựa trung bình trong lòng khuôn (lấy theo giá trị thực nghiệm)
Như vậy,áp dụng công thức 7.3.4, ta sẽ tính được lực kẹp khuôn tối thiểu cho 1 lòng
khuôn là:
(tan)6,2=100000
400×4
27,28×14,3
=lkn
Đối với máy ép hiện có (90 tấn) dùng để ép ra sản phẩm này,ta tính ra được số lòng
khuôn =90/2,6= 36 (lòng khuôn)
Tuy nhiên vì yêu cầu sản lượng hàng năm không nhiều (khoảng 20 ngàn SP/năm) nên ta
chọn số lòng khuôn = 8 để tiết kiệm vật liệu và chi phí gia công
7.4. BỐ TRÍ LÒNG KHUÔN:
Để tối ưu cho việc bơm nhựa vào sản phẩm,ta bố trí lòng khuôn gồm 2 cột,mỗi cột 4
hàng và bố trí đối xứng nhau.
Chọn khoảng cách an toàn giữa 2 sản phẩm là 20mm,sau đó kết hợp với bản vẽ lắp
của MOLDBASE chuẩn ta xác định được kích thước bao của khuôn là 230x350mm
Sau đó ghép các lòng khuôn vừa tạo thành vào tấm đực (Hình 7.6) và tấm cái (Hình
7.7) ,ta được:
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 47
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 7.6
TAÁM AÂM
HÌNH 7.7
TAÁM DÖÔNG
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 48
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
7.5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN NHỰA
7.5.1. Thiết kế cuống phun
-Cuống phun là nơi vật liệu được bơm vào khuôn.Béc phun (đầu lò) của máy ép phun
tiếp xúc với bề mặt của cuống phun.Để sản phẩm và hệ thống rãnh dẫn dễ lói ra khỏi khuôn
thì cuốn phun phải được vuốt từ 1.5 – 3.5mm theo dọc chiều dài của cuống và phải được làm
bóng.
-Thường thì cuốn phun được tạo hình từ bên trong của 1 chi tiết gọi là bạc bơm keo
-Người ta thường thiết kế đường kính lỗ của đầu lò nhỏ hơn đường kính trong của bạc
keo từ 0.125 – 0.75mm.Điều này đảm bảo vật liệu chuyển từ đầu lò vào bạc keo được
êm,không tạo điều kiện trượt và giảm áp làm cho sản phẩm có độ nén không thích hợp gây ra
các khuyết tật trên bề mặt
-Đường kính của cuống phun ở vị trí giao với hệ thống rãnh dẫn chính tới thiểu phải
bằng hoặc lớn hơn đường kính hoặc độ sâu của rãnh
-Kích thước cuống phun phụ thuộc vào kích thước sản phẩm và đặc biệt là bề dày sản
phẩm
-Dựa vào các yêu cầu trên,ta chọn ra 1 loại bạc keo theo tiêu chuẩn với đường kính cuống
phun bên ngoài là 16mm (Hình 7.8)
HÌNH 7.8
7.5.2. Thiết kế hệ thống rãnh dẫn
Thiết kế hệ thống rãnh dẫn là khâu rất quan trọng trong thiết kế khuôn.Các yêu cầu chính
khi thiết kế hệ thống rãnh dẫn:
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 49
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Giảm tối thiểu sự hạn chế dòng chảy trong hệ thống rãnh dẫn,như diện tích ngang của
rãnh không phù hợp
Chiều dài tổng cộng của hệ thống rãnh nên hạn chế tối đa nếu có thể để tránh hiện tượng
giảm áp suất và nhiệt độ của vật liệu
Diện tích ngang của hệ thống rãnh phải đủ lớn để cho thời gian nguội của nhựa trong
rãnh không vượt quá thời gian nguội của miệng phun.Điều này giúp cho áp suất duy trì đúng
với tính toán
Khoảng cách dòng chảy của nhựa từ tâm cuống phun đến mỗi sản phẩm phải bằng nhau
Giảm tỉ lệ khối lượng nhựa trong rãnh dẫn mà không mâu thuẫn với các yêu cầu trên
Dựa vào các yêu cầu trên ta thiết kế rãnh dẫn trên tấm giựt đuôi keo như sau (Hình 7.9)
5
7
7
3,5
HÌNH7.9
7.5.3. Thiết kế miệng phun
Do chúng ta áp dụng kiểu bơm keo gián tiếp,khuôn gồm 8 sản phẩm nên cũng sẽ có 8
miệng phun (cổng vào keo tương ứng)
1 số yêu cầu khi thiết kế miệng phun:
Tránh thiết kế cổng gây ra dòng chảy dài hội tụ tạo thành bẫy khí,tại các vị trí đó
có thể thiết kế các van thoát khí
Nếu có thể thì thiết kế vị trí của cổng ở vùng sản phẩm dáy nhất
Lựa chọn vị trí cổng để sán phẩm đạt độ bền cao nhất theo chiều dòng chảy,đặc
biệt vật liệu có độn hoặc gia cường
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 50
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Miệng phun phải được đặt xa các phần sẽ chịu va chạm hay chịu uốn.Khu vực
miệng phun có khuynh hướng chịu ứng suốt dư do quá trình điền đầy khuôn và
thường là vị trí yếu nhất
Hạn chế các dòng chảy giao nhau,đặc biệt là tại các vị trí chịu ứng suất và va đập
cao.Nên định hướng các dòng chảy giao nhau tại những chỗ dày của sản phẩm
Với những khuôn có nhiều cốc khuôn,yêu cầu miệng phun của mỗi cốc phải có
cùng kích thước (đường kính và bề dày).Điều này đảm bảo có sự cân bằng dòng
chảy đến mỗi cốc khuôn
Dòng chảy phun thẳng trực tiếp vào thành cốc khuôn để tránh sự ửng đỏ và phun
tia
Nếu có thể,nên đặt cổng tại những chỗ khuất của sản phẩm
Với các yêu cầu trên,ta thiết kế 8 cổng vào keo bên tấm cái với kích thước như sau
(Hình 7.10)
0.6
34°
1.5
1
HÌNH 7.10
Ngoài ra để cho 1 hệ thống bơm keo hoàn chỉnh,ta còn phải thiết kế thêm vòng định
vị bạc keo
7.5.4. Vòng định vị bạc keo
Khi lắp khuôn lên máy ép phun,để đầu lò máy ép và bạc keo được đồng tâm,người ta gắn
thêm 1 vòng định vị phía trên cùng của khuôn,vòng định vị này sẽ được định tâm vào 1 lỗ
định tâm có sẵn trên tấm thớt của máy ép.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 51
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Tùy lọai máy ép người ta sẽ gắn lên khuôn 1 vòng định vị có kích thước khác nhau
Ngoài ra vòng định vị còn có chức năng giữ chặt bạc keo không cho rớt ra ngoài
Đường kính ngoài của vòng định vị phải nhỏ hơn đường kính lỗ định tâm trên máy ép
Đối với máy ép đã chọn,với đường kính lỗ trên thớt máy = 100mm ,ta sử dụng vòng định
vị sau (Hình 7.11)
HÌNH 7.11
7.6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG GIẬT ĐUÔI KEO
1 yêu cầu nữa khi thiết kế hệ thống bơm keo kiểu gián tiếp như trên là khi mở khuôn,ta
phải làm sao cho đường keo tách rời với sản phẩm và phần keo thừa ở chỗ rãnh dẫn và cổng
phun phải tách ra khỏi khuôn để có thể lấy ra dẽ dàng.Đó cũng chính là lý do ta chọn kiểu
khuôn D vì các kiểu khác không làm được điều này.Hệ thống giật đuôi keo hoạt động như
sau:
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 52
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 7.12
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 53
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
1
2
3
4
5
7
6
8
9
HÌNH 7.13
Đầu tiên ta phải đảm bảo khi mở khuôn,tấm dương (7) và tấm âm (6) không được tách
ra trước,nếu không như vậy thì đuôi keo không thể lấy ra được.Do đó ta gắn vào giữa tấm
dương và tấm âm 4 chốt nhựa (8),chốt này nằm cố định trên tấm đực và có công dụng tạo lực
ma sát không cho 2 tấm dương và âm tách ra trước.Tuy nhiên,sau 1 thời gian hoạt động,chốt
này chịu lực ma sát rất nhiều nên chắc chắn sẽ bị mòn phần bên ngoài.Do đó bên trong chốt
ta gắn vào 1 bạc côn và 1 bulon điều chỉnh để khi xiết bulon cho bạc côn đi vào chốt nhựa thì
phần côn của bạc sẽ nong cho chốt lớn ra 1 lượng nhất định,phần lớn ra này có thể thay thế
cho phần nhựa đã bị mất đi do lực ma sát. (Hình 7.14)
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 54
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
HÌNH 7.14
7.6.1. Quy trình mở khuôn như sau
1
2
3
4
5
7
6
8
9
HÌNH 7.15
Khi mở khuôn (Hình 7.15) ,tấm giật đuôi keo và tấm âm sẽ tách ra trước do lực liên
kết giữa 2 tấm này là yếu nhất
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 55
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Ta thiết kế 8 ty giật đuôi keo (4) ở 8 vị trí miện phun.Ty giật đuôi keo này được gắn
cố định vào tấm trần (5) và có thể trượt trong tấm giật đuôi keo.Nhiện vụ của nó là giữ chặt
đuôi keo để khi mở khuôn,phần đầu đuôi keo,chỗ tiếp xúc với sản phẩm sẽ bị đứt ra.Phần
keo thừa lúc này sẽ dính lại trên bề mặt tấm giựt đuôi keo
Ngoài ra,ta gắn 4 pat giật bên hông khuôn.Pat này có rãnh ỡ giữa đễ 2 bulon trên tấm
giựt đuôi keo và tấm cái có thể trượt bên trong.Vì hiện tại phần đầu ty giật đôi keo còn nằm
trong phần keo thừa nên không thể lấy phần này ra được.Do đó ta phải tiếp tục tách 2 tấm
trần và tấm giật đuôi keo ra (Hình 7.16) để ty giật đuôi keo này rút ra khoải phần keo thừa.Vì
vậy ta gắn 4 pat dẫn này là để khi phần thân bulon gắn trên tấm cái đụng vào cử chặn trên pat
dẫn thì tấm giật đuôi keo và tấm cái không tiếp tục tách ra được nữa.Do mặt phân khuôn vẫn
tiếp tục mở nên lúc này 2 tấm trần và tấm giựt đuôi keo sẽ bắt đầu tách ra
1
2
3
4
5
7
6
10
8
9
HÌNH 7.16
Ta gắn vào giữa 2 tấm trần và tấm giựt đuôi keo 4 lò xo (9) để đảm bảo chúng tách ra
hoàn toàn
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 56
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Lúc này phần keo thừa (10) đã được thoát ra khỏi ty giật đuôi keo,chỉ còn phần cuống
còn mằm trong bạc bơm keo.Do đó phần này có thể lấy ra dễ dàng bằng tay,bằng Robot hoặc
cho rớt tự động (Ở kiểu khuôn này chúng ta thiết kế lấy đuôi keo thừa bằng Robot)
Do hành trình mở khuôn vẫn tiếp tục,cho nên khuôn vẫm tiếp tục mở đến khi phần
long đền (3) ở đầu 4 chốt bung chạm vào mặt tấm cái,khi đó 4 chốt bung này sẽ giữ nhiệm
vụ tách tấm âm ra khỏi tấm dương,để sản phẩm có thể lấy ra sau này (Hình 7.17)
1
2
3
4
5
7
6
10
8
9
HÌNH 7.17
7.6.2. Những điều cần lưu ý
Thiết kế cử hành trình của pat chặn dài hơn tổng chiều cao(tính cả phần cuống) của phần
keo thừa 1 khoảng an toàn để phần keo thừa có thể lấy ra dễ dàng
Thiết kế cử hành trình của chốt bung dài hơn cử hành trình của pat chặn 1 đoạn lớn hơn
phần đầu của ty giật đuôi keo,như vậy ty giật đuôi keo mới có thể rút ra hết khỏi đuôi keo
thừa.Tuy nhiên sự chênh lệch khoảng cách này không được lớn hơn độ dày của tấm giật đuôi
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 57
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
keo,nếu lớn hơn thì lúc mở khuôn ty giật đuôi keo sẽ rút ra bên ngoài tấm giật đuôi keo,điều
này rất nguy hiểm khi đóng khuôn.Thường thì ta thiết kế khoảng chênh lệch này khoảng 5-
10mm
1 điều nữa cần lưu ý khi thao tác trên máy ép phun để chỉnh khoảng mở khuôn: khoảng
cách giữa tấm cái và tấm đực sau khi tách ra phải lớn hơn gấp đôi chiều cao của sản phẩm,để
sản phẩm có thể lói ra dễ dàng sau này
7.7. Thiết kế hệ thống lói
Hệ thống lói đóng vai trò quan trọng trong khuôn ép phun,việc bố trí hệ thống lói phù hợp
sẽ giúp lấy sản phẩm ra khỏi khuôn dễ dàng,đảm bảo phần ngoại quan bên ngoài của sản
phẩm,nó còn góp phần giảm chu kỳ ép ra 1 sản phẩm.Những lưu ý khi thiết kế hệ thống lói
đối với kiểu lói ty như khuôn trên:
Phải đảm bảo độ cứng vững của ty lói,tránh trường hợp khoảng lói quá dài mà đường
kính ty lói lại quá nhỏ
Bố trí độ lớn khoảng cách giữa các ty lói phù hợp.Khoảng cách quá dài sẽ không đủ lực
để lói sản phẩm,ngược lại khoảng cách ngắn sẽ tốn chi phí gia công và không đủ chỗ bố
trí hệ thống làm nguội
Khoảng cách lói phải lớn hơn chiều cao sản phẩm ít nhất là 5mm
Ty lói được gắn từ tấm đội trên cho đến tấm mặt trên cùng của tấm dương (hoặc cục
ghép dương).ta không thể nào gia công chính xác hết các lỗ để gắn ty lói qua nhiều tấm
khuôn được.Vì vậy có những chỗ có thể gia công với sai số lớn được để có thể rút ngắn
thời gian gia công (Hình 7.19)
Chiều cao gối đỡ phải tính toán sao cho khi khuôn lói hết khoảng lói đã tính toán thì
giữa tấm đội trên và tấm đỡ phải có 1 khoảng hở an toàn
Đối với sản phẩm Nắp ống cứng,vì có thêm phần UnderCut nên cần phải có lực lói thật
lớn mới có thể lói sản phẩm ra được,nên ta thiết kế ty lói ø12 lồng vào giữa cục ghép
dương (Hình 7.18)
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 58
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Ø17
8,0
0
Ø12,00
HÌNH 7.18
Ta có hành trình lói sản phẩm như sau
3
4
5
6
2 1
7
H ÌN H 7 .1 9
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 59
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
8 ty lói (1) được lồng vào khuôn như hình 7.19 ở vị trí tâm của 8 sản phẩm
Theo Moldbase có sẵn 4 chốt lùi (2) để khi khuôn đóng lại,mặt tấm cái chạm vào chốt
lùi,sẽ đẩy cả 2 tấm đội về lại vị trí ban đầu
Ở giữa tấm đáy,ta gia công lỗ ø50 để xy lanh đẩy trên máy ép phun có thể đẩy 2 tấm
đội lên
3
4
5
6
2 8
7
HÌNH 7.20
Để lói sản phẩm,xilanh đẩy trên máy ép phun đẩy 2 tấm đội lên,theo đó,ty lói sẽ lói
sản phẩm (8) ra khỏi khuôn (Hình 7.20)
Ta bố trí 4 lò xo (7) lồng trong 4 chốt lùi,chúng có công dụng sau khi xi lanh lói trên
máy ép phun rút về thì dưới lực đẩy của lò xo,2 tấm đội cũng tự lui về.Do vậy,nếu có trường
hợp sản phẩm đã ra khỏi cục đực nhưng ty lói vẫn còn nằm trên sản phẩm thì khi ty lói lùi
về,sản phẩm vướng lại ở phần đầu của cục dương và sẽ tự rớt ra ngoài.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 60
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Ngoài ra ta còn phải tính đến sự liên quan giữa chiều dài của lò xo và khoảng cách lói để
tính chiều cao gối đỡ,để khi 2 tấm đội lói lên 1 khoảng đã tính toán thì lo xo vẫn chưa nén
hết.Theo đó ta chọn lò xo cọng dẹp với chiều dài 40mm và độ nén là 50%
7.8. Thiềt kế hệ thống làm nguội
Để điều khiển nhiệt độ khuôn và để thời gian làm nguội ngắn,cần phải biết đặt hệ thống
làm nguội chỗ nào và dùng hệ thống làm nguội nào.Điều này rất quan trọng vì thực tế là thời
gian làm nguội chiếm khoảng 50 ÷ 60% toàn bộ thời gian của chu kỳ khuôn.Do đó làm cho
quá trình làm lạnh 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 trong 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 tốt nhiệt độ trong khuôn cần lưu ý những điểm sau:
Kênh làm nguội phải đặt gần bề mặt khuôn càng tốt,nhưng chú ý đế độ bền cơ học
của vật liệu khuôn
Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau 1 khoảng nhất định
Nên chia hệ thống làm nguội ra làm nhiều vòng làm nguội để tránh các kênh làm
nguội quá dài dần đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa đầu vào và đầu ra
Đặc biệt chú ý đến việc làm nguội những phần dày của sản phẩm
Chú ý tính dẫn nhiệt của vật liệu khuôn
Dù hệ thống làm nguội đóng vai trò quan trọng như vậy nhưng ta vẫn phải thiết kế chúng
sau cùng để tránh đụng chạm với hệ thống lói sản phẩm và các hệ thống khác
Ở khuôn trên ta thiết kế hệ thống làm nguội cho 2 chi tiết chịu nhiệt nhiều nhất là tấm
dương và tấm âm.Vì kích thước khuôn tương đối nhỏ nên ta bố trí hệ thống làm nguội gồm
những lỗ tròn xuyên suốt từ đầu này đến đầu kia của tấm.
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 61
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
PipeTap 14"
HÌNH 7.21
TAÁM CAÙI
PipeTap 14"
HÌNH 7.22
TAÁM ÑÖÏC
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 62
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Như vậy về cơ bản ta đã thiết kế xong các hệ thống và chi tiết khuôn.Ta có bản vẽ lắp
như sau:
1
2
3
4
5
6
7
89
121110 13 14
15
16
A
1918
17
20
21
22
23
24
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 63
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
CHƯƠNG 8
PHỤ LỤC 1: BẢNG THÔNG SỐ NHỰA NHIỆT DẺO
BẢNG 8.1: THÔNG SỐ NHỰA NHIỆT DẺO
STT VẬT LIỆU KÝ HIỆU ĐỘ CORÚT ĐỘ CỨNG
TỶ
TRỌNG
Tº BIẾN
DẠNG
ÁP LỰC
ÉP
(kgf/cm³)
Tº
KHUÔN
1 Ny lon 6 PA 6 1 - 1.5
2 Nylon 6-GR PA 6 - GR 0.5 R100 - 120 R100 - 120 66 80 700 - 1750 60 -80
3 Nylon 6/6 PA 6.6 1 - 2. R108 - 120 R102 - 120 66 - 86 700 -1750 60 - 80
4 Nylon 6/6-GR PA 6.6- GR 0.5
5 Low Density Polyethylene LDPE 1.5 - 3 D41 - 46 0.91 - 0.93 32 - 41 560 -2100 20 - 60
6 Hight Density Polyethylene HDPE 2 - 3. D60 - 70 0.94 - 0.97 43 - 49 700 - 1400 10. - 60
7 Polystyrene PS 0.5 - 0.7 M65 - 80 M65 - 80 <104 700 - 2100 20 - 60
8 Styrene - Acryllonitrile AS 0.4 - 0.6 M80 - 90 1.08 - 1.1 88 - 102 700 - 2310 50 - 70
9
Polymethyl Methacrylate
(ACRYLIC) PMMA 0.3 - 0.6 R99 - 120 1.08 - 1.18 74 - 102 700 - 1400 40 - 70
10 Polycarbonate PC 0.8 R115 1.2 130 - 138 700 - 1400 90 - 110
11 Polyoxymeth (Acatal) POM 2 M94 (R120) 1.42 124 700 - 1400 95
POM 30% Glass) M75-90 1.56 157 - 174 700 - 1400 95
12 Polyvinyl Chloride,rigid PVC - R 0.5 - 0.7 D 65 - 85 1.35 - 1.45 54 - 80 700 - 2800 10. - 60
13 Polyvinyl Chloride,soft PVC - S 1 - 3.
14
Acrylonitrile - Butadiene-
Styrene ABS(chịu nhiệt) 0.4 - 0.6 R110 - 115 1 - 1.08 114 - 118 560 - 1750 50 - 60
ABS(chịu va cham) R100 105 1.02 - 1.04 102 -103 560 - 1750 60 - 80
15 Polypropylene PP 1.2 - 2 R85 - 110 0.9 - 0.91 57 - 64 700 - 1400 10. - 60
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 64
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
PHỤ LỤC 2 : KẾT CẤU MỘT SỐ KHUÔN
4-G
P 3
5-3
00-
80
4-G
BA
35
-59
4-G
BB
35
-34
4-G
BA
35
-44
M6
4-R
P4
TH
16
-29
6.9
4
4-T
LK
S 3
2-2
27-
S8
0-T
39
4-LKB 16-20
4-LKB 16-20
M16
6-R
LR
6-
48.
1
M10
6-C
P 2
.5-
62.
05
7
16
-M
6X
15
6-M
5X
10
6-M
4X
20
Ø8
2-M
S 1
6-6
4
6B
5-M
16X
115
10B
6-M
8X
25
24
-M
6X
15
6-6007
6-6007
6-AZ 355212
4-M
5X
10
Z=
24,
m=
2
6-C
P 5
-28
3.9
8
6-C
P 6
.5-
20
.95
Ø42
Ø20
6-ISTW-42
24-SEAL 2-8
1
2
3
4
6
7
8
9
12
5
10
11
14
28
23
15
16
18
17
19
20
21
22
24
25
26
27
13
29 32
30
31
33
6-M
6X
10
34
53
54
38
39
35
36
37
46
40 41
44
42 4347
48
45
49
50
51
52
55
56
57
58
59
60
NAÉP CLEASER
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 65
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
NAÉP BAÄT 2 TAÀNG
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 66
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ SẢN PHẨM THIẾT KẾ BẰNG SOLIDWORKS
Hình 1: Nón bảo hiểm
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 67
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Hình 2 : Thiết kế chai nhựa
Hình 3: Chân đế tủ lạnh
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 68
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Hình 4 : Khuôn Nắp ống cứng
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 69
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
TÀI LIỆU THAM KHẢO
-Công nghệ ép phun (Trung tâm kỹ thuật chất dẻo TPHCM)
-Misumi: Standard Component For Plastic Mold
-Plastic Injection Mould Design and Making (Carlos A. Reyes)
-Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa (PTS Vũ Hoài Ân)
PHẦN MỀM HỖ TRỢ
-SolidWorks 2007
-MasterCam 9.1
-AutoCad 2007
Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 70
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 49198783Banthuyetminh.pdf