Tìm hiểu về khuôn đúc

inylchloride PVC PVC cứng: -Độ bền cơ hoc,độ cứng vững và độ cứng bề mặt cao - Dễ bị đập vỡ ở nhiệt độ thấp - Độ bền hoá học cao - Tự dập tắt khi rời xa ngọn lửa - Tính cách điện tốt PVC mềm: - Độ mềm dẻo thay đổi phụ thuộc vào chất hoá dẻo - Khả năng biến dạng phụ thuộc vào phụ gia (và nhiệt độ) -Độ bền hoá học phụ thuộc vào phụ gia(và nhiệt độ) -Không tự dập tắt khi rờt xa ngọn lửa vì có phụ gia -Tính cách điện tốt -Ống dẫn nước,ống chịu áp lực,ống cách điện,nẹp cửa sổ,đĩa hát,chai lọ trong suốt - Thảm trải sàn,vỏ dây điện,ống mềm,đế giày dép,vải giả da,khăn trải bànáp lực,ống cách điện,nẹp cửa sổ,đĩa hát,chai lọ trong suốt__________________________________________________ Polystyrene PS - Giòn ,trong suốt,độ cứng bề mặt và độ cứng vững cao -Độ ổn định kích thước cao,tính cách điện rất tốt - Dễ tạo xốp.ít hút ẩm - Độ bền thời tiết kém - Không gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người -Bao bì bảo vệ mỹ phẩm,thuốc,đồng hồ,chi tiết điện tử. - Đồ gia dụng:bát,cốc,lọ, hộp,khay - Màng cách điện,bao bì thực phẩmt,chi tiết trong tủ lạnh - PS xốp được sử dụng rộng tãi làm bao bì bảo vệ trong vận tảt,bao bì cách nhiệt Styrene Btadien SB -Mềm dẻo ,có khả năng biến dạng cao hơn PS - Độ bền va đập và bền cào xước cao hơn PS - (Khi có mặt cao su),tính chất cơ học ở nhiệt độ thấp tốt hơn PS. - Vỏ thiết bị điện dân dụng:đài,tivi,máy tính,vỏ băng cassette -- Mắc quần áo,chi tiết trong tủ lạnh,đồ chơi,cốc đựng trong automat Styrene Acrylnitrile SAN - Bao bì thực phẩm,bao bì mỹ phẩm,hộp đựng băng video,cassette - Bình cách nhệt,lưới lọc cafe,nút bấm điều khiển,vỏ đèn pha ôtô Acrylnitrile Btadien Styrene ABS - Vỏ thiết bị văn phòng,vỏ thiết bị điện tử-tin học,vali - Khung ảnh,mặt bàn,tay cầm của các dụng cụ,chi tiết kỹ thuật trong ôtô-xe máy,mô hình đồ chơI,chậu rửa trong WC. Polyamide PA -Tinh chất cơ học,vật liệu hầu không cố hiện tưọng mỏi - Hệ số ma sát thấp, chịu tải trọng động tốt -Không bền với thời tiết,bền nhiệt độ,bền hoá chất - Độ hấp thụ nước cao,độ thẩm thấu khí thấp -Độ kết tinh phụ thuộc nhiều vào tốc độ làm nguồi sản phẩm(±40%) - Bao bì thực phẩm cao cấp,bàn chải đánh răng,lưới đánh cá -Bánh răng,ô trượt,bu lông,ốc vit nhựa,vỏ thiết bị điện-điện tử - Lưới lọc dầu,ống dẫn nhiên liệu,bình đựng dầu phanh,phao trong bình xăng ôtô-xe máy,vòi phun nhiên liệu,vổ hộp chịu nhiệt trong buồng máy - Cước cần câu,tóc búp bê,sợi vải dệt,puli căng dây cuaroa Polymethyl Methacrylate (Acrylic) PMMA -Độ cứng bề mặt,độ bền cào xước và độ bóng bề mặt cao - Trong suốt,không nát vụn khi bị đập vỡ -Cách điện tốt,bền với ánh sáng,chậm lão hoá -Mắt kính,thấu kính,kính lúp,mặt đồng hồ,kính đèn chiếu - Đèn đường,đui đèn,bảng phân phối điện,nút bấm điều khiển -Đèn sau,đèn xi nhan ôtô-xe máy,đèn giao thông -Kính xây dựng,kính ôtô,kính tàu hoả,kính máy bay -Thiết bị WC:Chậu rửa,chậu tắm,cánh cửa Polycarbonate PC -Khả năng biến dạng khá, độ bền cơ học cao -Trong suốt,ít hấp thu nước,cách điện tốt -Rất bền thời tiết,bền nhiệt -Khó cháy,có khả năng tự tắt khi dời xa ngọn lửa -Vỏ các thiết bị điện-điện tử,thiết bị y tế,telephone -ống nhòm,thuỷ tinh an toàn,lớp ngoài đĩa CD -Kính chống đạn,lá chắn chống bạo loạn -Vỏ máy rút tiền tự động,kính bảo vệ các trạm điện thoại công cộng -Kính xây dựng cao cấp,chao đèn,đèn ôtô-xe máy Polyethylene Tarephthalte PET -Độ cứng vững rất cao, khả năng biến dạng tốt -Bền thời thiết,không gây ảnh hưởng đến sức khoẻ -Có khả năng ngăn cản tốt sự thẩm thấu của câc chất khí -Tốc độ kết tinh chậm,dễ tạo ra vật liệu bán tinh thể hay vô định hình -Tính chất cơ học và quang học của PET dễ dàng thay đổi phụ thuộc vào độ định hướng của mạch cao phân tử -Bao bì nước uống có gas,nước khoáng,bao bì thực phẩm -Sợi dệt vải,đan lưới,cỏ nhân tạo -Chi tiết kỹ thuật chịu mài mòn,bánh xe,con lăn -Vỏ hộp cách điện có độ trong suốt cao,chi tiết chịu va đập Polyoxymethylene(Acetal) POM -Chịu mài mòn tốt -Độ cứng bề mặt cao -Chịu hoá chất tốt -Chịu thời tiết kém -Bánh răng,ổ trượt,chi tiết chịu lực,lò xo,van xả,vỏ hộp -Băng tải,đinh vít,êcu,chi tiết trong bơm,rơle -Tay gạt cho hộp số ôtô,cần gạt chuyển đèn tín hiệu -Tay nắm của,bản lề,con lăn Polytatrafluoro Ethylene PTFE -Hệ số ma sảt rất thấp -Khả năng cách điện cao -Chịu thời tiết rất tốt -Không cháy - Lớp mạ chống dính cho các chi tiết kỹ thuật và dụng cụ gia dình - Bọc cáp điện trung và cao thế,màng cách điện -ổ trượt,vòng đệm chịu dầu,chịu nhiệt,chịu lực -Nắp bộ chế hoà khí trong ôtô-xe máy Bảng 1.3. Đặc điểm chính của một số vật liệu nhiệt dẻo CHƯƠNG 2. TÌM HIỂU VỀ KHUÔN ĐÚC 2.1. Định nghĩa về khuôn Khuôn là một dụng cụ để định hình cho một sản phẩm nhựa. Kích thước và kết cấu khuôn phụ thuộc vào kích thước và hình dáng của sản phẩm. Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, ở đó nhựa được phun vào, được làm nguội rồi đẩy sản phẩm ra. Sản phẩm được tạo thành giữa hai phần của khuôn. Khoảng trống giữa hai phần khuôn được điền đầy bởi nhựa và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm. Một phần lõm vào xác định hình dạng của sản phẩm gọi là lòng khuôn, còn phần lồi ra xác định hình dạng bên trong của sản phẩm gọi là lõi khuôn Hình 2.1 Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi khuôn gọi là đường phân khuôn. Ngoài lõi và lòng khuôn còn có các bộ phận khác của khuôn như: Tấm kẹp phía trước : kẹp phần cố định của khuôn vào máy ép phun Tấm khuôn phía trước : là một phần cố định của khuôn tạo nên phần trong và phần ngoài của sản phẩm. Tấm khuôn sau : là phần chuyển động của khuôn tạo nên phần trong và phần ngoài của sản phẩm Tấm kẹp phía sau : là phần chuyển động của khuôn vào máy ép phun Tấm đỡ : Giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài Khối đỡ: Dùng cho phần ngăn giữ tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho tấm đẩy hoạt động được. Tấm giữ: Giữ chốt đẩy và tấm đẩy Tấm đẩy: Đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy. Vòng định vị: Đảm bảo vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn. Chốt dẫn hướng: Dẫn phần chuyển động tới phần cố định của khuôn. Bạc dẫn hướng: Tránh làm mài mòn nhiều hoặc làm làm hỏng tấm khuôn sau. Bạc mở rộng: Dùng làm bạc kép để tránh mài mòn hỏng tấm kẹp phía sau khối ngăn và tấm đỡ. Bộ định vị : Đảm bảo vị trí phù hợp giữa phần cố định và phần chuyển động của khuôn. Chốt hồi về: Làm cho chốt đẩy có thể quay trở lại khi khuôn đóng lại. Chốt đẩy: Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi bị mở. Bạc dẫn hướng chốt: Tránh hao mòn và hỏng hóc chốt đỡ. Chốt đỡ: Dẫn hướng chuyển động và đỡ cho tấm đỡ tránh khỏi bị cong do áp lực cao. Bạc cuống phun: Nối vòi phun và kênh nhựa với nhau thông qua tấm kẹp phía trước và tấm khuôn trước. 2.2. Phân loại khuôn Kết cấu khuôn thường gồm có hai phần cơ bản, một phần ohun được cố định gọi là tấm khuôn trước, phần còn lại chuyển động trong khi khuôn mở gọi là khuôn sau. Căn cứ vào hình dáng của khuôn người ta có thể chia làm ba loại khuôn: Khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, và khuôn nhiều tầng. 2.2.1. Khuôn hai tấm Loại khuôn này chỉ gồm có hai phần: Khuôn trước và khuôn sau. Hệ thống khuôn này có thể có một lòng khuôn hoặc nhiều lòng khuôn. Hình 2.1. Khuôn 2 tấm Khuôn hai tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn nhằm sản xuất những sản phẩm đơn giản. Tuy nhiên đối với những sản phẩm loại lớn không bố ttrí được miệng khuôn ở tâm hoặc sản phẩm có nhiều miệng phun hoặc lòng khuôn cần nhiều miệng phun ở tâm thì kết cấu khuôn hai tấm trở nên không thích hợp. 2.2.2. Khuôn ba tấm Hệ thống khuôn này tương tự như hệ thống khuôn hai tấm nhưng có thêm hệ thống thanh đỡ. Nó tạo ra hai chỗ mở khuôn khi khuôn mở. Một chỗ để lấy sản phẩm còn chỗ kia để lấy kênh nhựa ra. Hình 2.2. Khuôn 3 tấm Nhược điểm của khuôn ba tấm là khoảng cách giữa vòi phun của máy và lòng khuôn rất dài. Nó làm giảm áp lực khi phun vật liệu lỏng vào khuôn và tạo ra nhiều phế liệu trong hệ thống kênh nhựa 2.2.3. Khuôn nhiều tầng Khi yêu cầu một số lượng sản phẩm lớn và để giử giá thành sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp. Hình 2.3. Khuôn nhiều tầng 2.3. Hệ thống đẩy 2.3.1. Chức năng và các nguyên tắc của hệ thống đẩy Chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm sau khi khuôn mở. Hệ thống đẩy phải tuân theo những quy tắc sau : Khoảng đẩy lớn hơn từ 5¸10 mm so với chiều cao của sản phẩm. Sau khi sản phẩm được lấy ra, hệ thống đẩy phải trở về vị trí ban đầu. Kích thước chốt đẩy phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm nhưng đường kính lớn hơn 3 mm. Hệ thống đẩy đảm bảo không làm yếu khuôn sau. Nên sử dụng chốt dẫn hướng cho hệ thống đẩy 2.3.2. Phân loại các hệ thống đẩy 2.3.2.1 Các chốt đẩy tròn Đây là hệ kiểu đẩy đơn giản nhất. Các lỗ tròn và chốt tròn dễ gia công. Nên doa rộng các lỗ các chốt đẩy. Chiều dài của lỗ doa có đường kính D nên lấy như sau : Đối với lỗ nhiệt luyện trước khi gia công : L = 4.D đối với lỗ đã nhiệt luyện : L=3.D Lớn nhất L=20mm, nhỏ nhất L=6mm. Đối với những loại khuôn đã tôi mà vật liệu phun vào là Polyacetal, Poliamide thì các lỗ cần để lượng dư trước khi nhiệt luyện. 2.3.2.2. Lưỡi đẩy Lưỡi đẩy tạo ra nhiều bề mặt đẩy hơn là chốt đẩy. Nhưng các lỗ đẩy hình chữ nhật khó làm và cần đặt chúng từ các miếng ghép lên đường phân khuôn . 2.3.2.3. Các ống đẩy Các ống đẩy rất thuận lợi cho các ống đẩy quanh các chốt lõi . Khi dùng hệ thống đẩy này tạo các hốc thoát có thể giảm xuống đến 0,50 để tránh các vết chìm trên bề mặt phía trên. 2.3.2.4. Thanh đẩy Thanh đẩy thường được dùng cho sản phẩm lớn . để thanh đẩy không làm hỏng hệ thống lõi trong khi đẩy và lùi về, thanh đẩy phải cách bề mặt thẳng đứng của khuôn ít nhất là 0,5mm . 2.3.2.5. Tầm tháo Các tấm tháo là một trong những hệ thống đẩy tốt nhất .Cần chú ý đến việc dẫn hướng tránh làm hỏng lõi khuôn cũng rất quan trọng. 2.3.2.6. Các van đẩy Hệ thống các van đẩy không thông dụng trong chế tạo khuôn nhựa . Nó thường được dùng bằng các vật hình cốc và có sự thông khí trong quá trình đẩy có hiệu quả. Dùng van đẩy cũng dễ hơn so với dùng tấm thấo , tuy nhiên phải có một góc lớn hơn 20 . 2.3.3. Hệ thống đẩy cho quá trình phun khuôn tự động Quá trình phun khuôn tự động cần có một hệ thống hoàn hảo mà trong đó các sản phẩm phải được rơi ra một cách dễ dàng trước khi khuôn đóng để tránh làm hỏng lòng khuôn. Hệ thống đẩy có thể được cải tiến bằng cách thêm vào các lò xo xung quanh chốt hồi để hệ thống đẩy có thể tự chuyển động lùi lại không để sản phẩm dính vào các chốt đẩy. Điều này cho phép đẩy được hai lần hoặc nhiều hơn . Cách tốt nhất là nối hệ thống đẩy của khuôn vào hệ thống đẩy của máy gia công nhựa bằng các bulông . 2.3.3.1. Hệ thống đẩy từ nửa cố định Nói chung không thể luôn luôn đặt được hệ thống đẩy vào phần chuyển động của khuôn. nhất là trong trường hợp sản phẩm hình hộp . Ta cần nối lõi khuôn và hệ thống đẩy vào phần khuôn cố định . Kiểu làm khuôn này không thông dụng vì: Việc nối giữa vòi phun của máy gia công với khuôn tạo sản phẩm là xa . Khi kéo hệ thống đẩy: có thể dùng đến thiết bị kéo từ xa hoặc dùng xích . 2.3.3.2. Hệ thống đẩy đặc biệt Đối với những sản phẩm thiết kế có hệ thống giữa ta có thể lợi dụng tính đàn hồi của nhựa để đẩy sản phẩm . Quá trình gồm 3 giai đoạn : Giai đoạn 1: Khi thanh đẩy của hệ thống, chốt giữa chuyển động cùng hệ thống đẩy do sức nén của lò xo . Giai đoạn 2 : Khi đầu chốt giữa chạm vào tấm đỡ Giai đoạn 3: Các chốt đẩy chuyển động tiếp và đẩy sản phẩm ra khỏi chốt giữa. 2.4. Điều khiển nhiệt độ khuôn. Khi chúng ta gia công sản phẩm song cần phải làm nguội khuôn trước khi tháo khuôn để lấy sản phẩm. Thực tế thời gian làm nguội khuôn chiếm 50¸60% thời gian chu kì. Do đó quá trình làm nguội rất quan trọng trong việc giảm thời gian chu kì và làm tăng năng suất. 2.4.1. Vị trí bộ phận làm nguội Vị trí này phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm và sự khác nhau về độ dầy của thành. Nói chung, bộ phận làm nguội thường đặt ở chỗ mà nhiệt khó truyền từ nhựa nóng qua thân khuôn. Kênh làm nguội đặt càng xa bề ngoài mặt khuôn càng tốt . Các kênh làm nguội nên đặt gần nhau . Đường kính kênh làm nguội lớn hơn 8mm. Cần chia hệ thống kênh làm nguội thành nhiều vòng , tránh để các kênh làm nguội quá dài dẫn đến sự chênh nhiệt quá lớn. Việc làm nguội phải như nhau trên toàn bộ sản phẩm. Để làm nguội tốt cần chú ý đến lõi , lõi bị nhựa bao phủ làm cho nhiệt độ lõi tăng nhanh và làm cản trở thời gian chu kì. 2.4.2. Làm nguội tấm khuôn Làm nguội trong tấm khuôn là một trong những hệ thống thông thường nhất chủ yếu được dùng cho các sản phẩm nhỏ. 2.4.3. Làm nguội lõi Lõi khuôn thường được bao phủ bởi lớp nhựa nóng và để truyền được nhiệt từ đó ra các bộ phận khác là một vấn để phức tạp . Cách đơn giản nhất là sử dụng vật liệu làm lõi khuôn có độ dẫn nhiệt cao như đồng . Tuy nhiên độ bền sẽ giảm. Biện pháp tốt nhất là đặt các kênh làm nguội xung quanh lõi. Do đó có thể điều khiển được sự tăng giảm nhiệt độ dòng chất lỏng đang làm nguội chạy qua lõi. 2.4.4. Làm nguội chốt Làm nguội chốt còn khó hơn làm nguội lõi vì việc truyền nhiệt đến các phần khác nhau của khuôn rất khó. Cách làm nguội đơn giản là đật các kênh làm nguội xung quanh chốt . Tuy nhiên biện pháp này đạt hiệu quả không cao. Ta có thể thêm đồng vào chốt hoặc làm chốt bằng đồng để tăng cường quá trình truyền nhiệt. 2.4.5. Làm nguội lòng khuôn Lòng khuôn có thể được làm nguội tốt vì nó dễ truyền nhiệt đến các phần khác của khuôn. Ta có thể đặt kênh làm nguội xung quanh lòng khuôn. 2.5. Lõi mặt bên. Khi khuôn được thiết kế và đường phân khuôn đã cố định, thường có một số phần của sản phẩm không tháo được ra theo hướng mở khuôn. Trong các trường hợp đó cần đến lõi mặt bên . Các trường hợp cần lõi mặt bên là : 2.5.1. Đối với các sản phẩm có cắt sâu ở phía ngoài: Sản phẩm có lỗ ở thành bên . Sản phẩm có rãnh trang trí hoặc bề mặt hoa văn. Sản phẩm có hoa văn hoặc đường gân trên thành bên. Sản phẩm có tay xách mà không tháo rời. Sản phẩm gấp khúc 2.5.2. Đối với các sản phẩm có cắt sâu ở phía trong Sản phẩm có đường gân hoa văn phía trong Sản phẩm có rãnh chữ T bên trong Sản phẩm có khe xung quanh mặt trong của thành bên Trước khi dùng lõi mặt bên người thiết kế cần chú ý những đặc điểm sau: Chuyển động của lõi mặt bên phải đáng kể để gỡ sản phẩm ra dễ dàng Khi lõi mặt bên mở hoặc đóng cần phải có cữ chặn ở mỗi hướng chuyển động Lõi bên cần có hệ thống dẫn hướng phù hợp với chuyển động của nó Phải tránh các góc nhọn trên bề mặt lõi mặt bên để tránh cào xước vật liệu. Không được để chốt đẩy chạm vào lõi mặt bên. Phải đảm bảo sản phẩm không dính vào lõi mặt bên Cố gắng thiết kế lõi mặt bên chuyển động được khi khuôn mở để có thể bảo trì dễ dàng khi sản xuất. Việc dẫn hướng phải được điều khiển theo các bước sau: Các chuyển động mặt bên đảm bảo cho lõi mặt bên luôn quay lại vị trí cũ. Nhìn chung tất cả chuyển động của lõi bên ngoài đều được định hướng theo thiết kế lõi mặt bên hình chữ T. Tuy nhiên để tránh nhiều áp lực lên lõi mặt bên cần tỉ lệ 1:1 giữa chiều cao và chiều dài, chiều rộng và chiều dài. Để cải tiến quá trình dẫn hướng và có khả năng điều chỉnh khoảng cách nên dùng các tấm đã tôi cứng đặt dưới lõi mặt bên. Để dẫn hướng cho lõi mặt bên người ta có thể sử dụng một số giải pháp như : sử dụng chốt xiên , sử dụng cam chân chó, tác động bằng đường cam, tác động bằng lò xo, tác động bằng thuỷ lực, tác động góc. 2.5.2.1. Sử dụng chốt xiên Hệ thống chốt xiên là một trong những hệ thống phổ biến nhất để tác động lên lõi mặt bên. Chốt xiên thường được làm bằng thép tôi cứng hoặc bề mặt thép tôi cứng. Khi thiết kế chốt xiên cần phải lưu ý một số điểm sau: Chiều dài chốt xiên vì điều khiển chốt xiên cũng cần có một khoảng trượt Tại tất cả các vị trí của lõi mặt bên, chốt xiên có thể luôn luôn đi vào lõi mặt bên . Khi bề rộng mở ra hơn 60mm nên dùng nhiều hơn một chốt xiên Trong nhiều trường hợp chốt xiên đi qua lõi mặt bên. Khi đó cần chú ý có đủ chỗ thoát cho chốt xiên . Hệ thống chốt xiên làm việc như sau: Trong giai đoạn khuôn đóng chốt xiên đẩy lõi vào mặt trong . Tuy nhiên khối ép sẽ thực hiện lần đóng cuối cùng. 2.5.2.2. Tác động của cam chân chó Hệ thống này tương tự như chốt xiên. Nó có ưu điểm là khi mở khuôn , lõi mặt bên vẫn tạm thời bị đóng chặt để sản phẩm ra ngoài khuôn trước. Hệ thống cam chân chó khoẻ hơn hệ thống chốt xiên, sự dẫn hướng tốt hơn . 2.5.2.3. Tác động bằng đường cam Hệ thống này đặt ngoài lõi mặt bên có ưu điểm là có thể thiết kế rãnh theo hình dạng bất kì. Nhờ tác động bên ngoài việc làm nguội cũng dễ dàng hơn, trong trường hợp này bộ dẫn hướng phải được đặt trên các lõi mặt bên. 2.5.2.4. Tác động của lò xo Tác động lò xo của lõi mặt bên là một hệ thống rất thông dụng. Nó được dùng trong trường hợp vết cắt sau trên sản phẩm nhỏ. Khi sử dụng lò xo người thiết kế luôn phải chú ý đến cách chuyển động vào trong do khối ép thực hiện. Đối với các lõi mặt bên phía trong rất khó vận hành nếu thiếu hệ thống lò xo vì thực tế thường không có khả năng khác . Tuy nhiên việc lắp các lõi mặt bên kiểu này thường khó. 2.5.2.5. Tác động thuỷ lực Thông dụng đói với các khoảng vận hành dài . Hệ thống này đắt và tăng thời gian chu kì. Tuy nhiên lực mở cùng chiều với các chuyển động do đó làm giảm lực căng cho bộ phận dẫn hướng. 2.5.2.6. Tác động góc Tác động góc thường được sử dụng phổ biến để nối chuyển động của hệ thống đẩy. Trong hầu hết các trường hợp của hệ thống này việc gia công tự động sẽ khó. Do vậy hệ thống này chỉ tốt cho loại khuôn rẻ tiền và sản xuất với số lượng nhỏ. 2.6. Các chi tiết khuôn cơ bản 2.6.1. Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng Chức năng chính của chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng là để định hướng đưa khuôn sau vào khuôn trước và làm cho hai phần thẳng hàng. Chốt dẫn hướng nằm ở khuôn trước còn bạc dẫn hướng nằm ở khuôn sau để dễ dàng đẩy sản phẩm ra. Nguyên tác của chốt dẫn hướng là phải dài hơn miếng ghép cao nhất để tránh hỏng hóc khi đóng khuôn, đặc biệt là khi lắp ráp. Nếu không có gì cản trở chuyển động của sản phẩm thì nên đặt chốt dẫn hướng ở khuôn sau. Kiểu bạc dẫn hướng rẻ nhất là khoan lỗ chính xác vào tấm khuôn. Tuy nhiên nó sẽ khó sửa chữa khi bị mòn. Người ta đưa ra giải pháp tốt hơn là dùng bạc dẫn hướng dưới dạng tấm ghép. Cần khoan rộng lỗ bạc dẫn hướng dài để giảm yêu cầu đối với lỗ dài chính xác. Hình 2.4. Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng Việc đặt các chốt dẫn hướng trong khuôn rất quan trọng. Bình thường cần có 4 chốt dẫn hướng trong khuôn. Tuy nhiên đối với các loại khuôn đơn giản thì chỉ cần từ 2 đến 3 chốt là đủ. Để tránh việc lắp nhầm chiều cho hai phần khuôn người ta thường dùng các chốt dẫn hướng có đường kính khác nhau 2.6.2. Các bộ định vị Thông thường các chốt dẫn hướng có thể giữ được một độ thẳng hàng sơ bộ nhưng với khuôn chính xác thì dung sai của chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng là qúa lớn vì thế cần có bộ định vị Đối với các sản phẩm lớn nhất thiết cần có bộ định vị 2.6.3. Bộ vòng định vị Chức năng của vòng định vị là đặt khuôn đúng tâm vào máy gia công nhựa. Vòng định vị thường đặt ở khuôn trước nhưng cũng một số trường hợp nó là phần bổ sung ở khuôn sau. Kích thước của vòng phải nhỏ hơn lỗ mở của máy gia công nhựa là 0,1mm 2.6.4. Miếng ghép Miếng ghép dùng để đơn giản hoá quá trình gia công hoặc tạo nên mảng cứng trong khuôn tưong đối mềm. Việc sử dụng miếng ghép để khuôn dễ gia công và khi hỏng dễ thay. Ví dụ khi gia công các lỗ lồi tròn không đơn giản ta có thể thay thế bằng một miếng ghép tròn. Hình 2.5. Miếng ghép Khi cần lòng khuôn cứng , không nên dùng tấm tôi cứng lớn trong tất cả các lòng khuôn . Nó có thể bị méo sau khi nhiệt luyện hoặc nếu một lòng khuôn bị hỏng thì phải sửa toàn bộ tấm hoặc một trong các lòng khuôn cần được che chắn để khuôn tiếp tục hoạt động Lỗ để lắp miếng ghép có thể được làm bằng các phương pháp khác nhau như khoan , phay hoặc gia công bằng tia lửa điện. 2.6.5. Rãnh thoát khí Khi nhựa vào khuôn làm đầy hệ thống cũng như lòng khuôn , nó đẩy không khí ra ngoài lòng khuôn qua bề mặt phân khuôn. Khi tốc độ phun cao , nó không thể đẩy kịp không khí ra ngoài do vậy khí bị tắc trong lòng khuôn. Dòng khí nén này có thể chặn dòng chảy nhựa hoặc đốt cháy nhựa khi tiếp xúc với nó. Để tránh điều này cần có rãnh thoát hơi. 2.6.6. Phương pháp thiết kế khuôn Thiết kế khuôn đúng phương pháp là phải có một trình tự tổ chức, có danh mục kiểm tra từng bước. Trước khi thiết kế khuôn, người thiết kế cần phải có những yêu cầu sau đây: Bản vẽ sản phẩm rõ ràng, có nói đến vật liệu được phun vào khuôn của sản phẩm Kiểu máy gia công đã dùng để nhà thiết kế có thể đảm bảo việc lắp ráp khuôn. Số lượng lòng khuôn Quy trình thiết kế khuôn gồm có những bước cơ bản sau: - Bước 1: Vẽ hình to sản phẩm. - Bước 2: vẽ đường phân khuôn, trong trường hợp đường phân khuôn bên trái và bên phải không ngang bằng nhau cần phải có góc vát mép để cho các thanh thép không cọ xát vào nhau làm hỏng đường phân khuôn Hình 2.6 - Bước 3: đặt thêm các miệng phun và các chốt đẩy kênh nhựa. - Bước 4: khi đã cố định vị trí của lòng khuôn, ta thêm vào bạc cuống phun - Bước 5: khi đã bố trí xong lòng khuôn ta có thể xác định hình dạng ngoài miếng ghép lòng khuôn - Bước 6: thiết kế hệ thống làm nguội xung quanh miếng ghép đảm bảo cho quá trình làm nguội tiết kiệm nhất - Bước 7: đặt bổ xung các chốt dẫn hướng sau khi kích thước của khuôn đã cố định. - Bước 8: sau khi làm xong khuôn thiết kế độ dầy các miếng ghép đồng thời xác định độ dầy tấm khuôn - Bước 9: xác định các miếng ghép lõi Bước 10: xác định quá trình đẩy sau đó cố định độ dầy tấm - Bước 11: sơ đồ khuôn đã hoàn chỉnh . Thiết kế lõi liên quan đến vị trí lòng khuôn. Bổ sung thêm phần làm nguội xung quanh các miếng ghép và hoàn chỉnh hình dạng ngoài của tấm khuôn. - Bước 12: thêm các chốt hồi về và xác định hệ thống đẩy CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH SẢN PHẨM VÀ CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO PHÙ HỢP 3.1. Tìm hiểu về kính 3.1.1. Yêu cầu chung đối với kính. Để đảm bảo khả năng quan sát của người điều khiển phương tiện cũng như hạn chế thương tích cho người ngồi trên xe khi xảy ra tai nạn thì kính sử dụng phải là loại kính an toàn và đáp ứng được các yêu cầu cơ bản sau đây: Tất cả các loại kính, bao gồm cả kính để sản xuất kính chắn gió phải giảm đến mức tối đa nguy cơ gây thương tích cho người khi kính bị vỡ. Kính phải có đủ độ bền đối với các điều kiện nhiệt độ và khí quyển, các tác dụng hoá học, cháy và mài mòn. Kính an toàn phải đủ trong suốt, không gây ra các hình ảnh méo mó khi nhìn qua kính chắn gió, không gây ra lẫn lộn giữa các màu được sử dụng trong bảng hiệu giao thông và đèn tín hiệu. Trong truờng hợp kính chắn gió bị vỡ các mảnh vỡ vẫn còn phải bám lại đủ thời gian cho người lái xe quan sát đường rõ ràng để phanh và dừng xe an toàn. 3.1.2. Một số loại kính dùng trên thị trường Kính an toàn: là loại kính đã được xử lý để đảm bảo yêu cầu đã được nêu trên Kính độ bền cao: các loại kính chỉ có một lớp kính đã được xử lý đặc biệt để tăng độ bền cơ học và độ phân mảnh khi bị vỡ. Kính nhiều lớp: loại kính có hai hoặc nhiều lớp kính được gắn với nhau bằng một hoặc nhiều lớp chất dẻo. Trong đó có loại kính bình thường tức là không có lớp kính nào được xử lý và loại có ít nhất một lớp kính được xử lý đặc biệt để tăng độ bền cơ học và các điều kiện phân mảnh khi kính bị vỡ Loại kính an toàn phủ chất dẻo: là loại kính an toàn được phủ thêm một lớp vật liệu tổng hợp. Kính thuỷ tinh chất dẻo Kính chắn gió cong, kính chắn gió phẳng Kính của sổ vv Để sản xuất kính an toàn người ta dùng nhiều cách trong đó có hai cách thông dụng sau: * Sau khi cán thuỷ tinh nóng chảy thành tấm (như cán thép) nguời ta không làm nguội tấm thuỷ tinh bằng cách thông thường mà làm lạnh một cách đột ngột(ví dụ bơm khí Nitơ lỏng vào), vì bị làm lạnh đột ngột cấu trúc tinh thể của tấm kính xuất hiện ứng suất không đều xung quanh tinh thể thuỷ tinh. Khi đó cấu trúc tinh thể của tấm thuỷ tinh sẽ bị rạn nứt theo hình dạng và kích thước của tinh thể thuỷ tinh. Sự phân bố các đường rạn nứt này phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi nhiệt độ khi đông đặc, tuy nhiên những vết nứt này không làm ảnh hưởng đến đặc tính quang học của kính. Khi bị va chạm và vỡ các mảnh vỡ sẽ nhỏ vụn và không có cạnh sắc. Dựa vào sự phân cực của ánh sáng do lưỡng triết ta có thể quan sát được hình dạng của các đường nứt này hay nói cách khác có thể biết trước hình dạng của các mảnh vỡ của tấm kính sau khi kính bị vỡ. * Người ta dùng một tấm phin mỏng bằng vật liệu trong suốt làm lớp trung gian để dán hai hay nhiều tấm thuỷ tinh lại với nhau, khi bị va đập và vỡ các mảnh vỡ sẽ được bám dính lại trên tấm kính một thời gian nhờ lớp phin mỏng làm giảm việc văng bắn đột ngột các mảnh vỡ ra môi trường xung quanh. Để sản xuất kính chắn gió sao cho phù hợp với thiết kế của mũ bảo hiểm người ta phải bẻ cong tấm kính và khi đó các thông số quang học của tấm kính sẽ bị thay đổi. Như ta đã biết độ tụ của tấm kính có công thức như sau: Hình 3.1. Độ tụ của tấm kính Nếu là tấm kính phẳng R1 & R2 = ¥ khi đó D = 0.Nhưng khi bẻ cong tấm kính thì R1 & R2 tồn tại và khi đó D ≠ 0 tấm kính sẽ có độ tụ (biến thành thấu kính). Việc tấm kính chắn gió bị biến thành thấu kính và thành nhiều lớp sẽ làm cho tấm kính sẽ bị các sai lệch về quang học như : Hệ số truyền sáng. Đó là khả năng cho phép truyền ánh sáng qua kính. Yêu cầu đối với kính chắn gió phải không nhỏ hơn 75% khi đó ảnh sẽ không bị mờ quá khi nhìn qua kính. Độ méo quang học. Các tia sáng khi đi qua kính sẽ bị khúc xạ và gây ra hiện tượng méo ảnh, rất dễ gây ra nhầm lẫn cho lái xe. Chúng ta cũng đã từng gặp những chiếc gương mà khi soi vào thấy mặt mình béo hơn hoặc gầy hơn đó chính là hiện tượng méo quang học cũng như câu nói của các cụ “nhìn Gà hoá Cuốc”. Độ phân tách hình ảnh thứ cấp. Là việc ảnh sơ cấp của vật khi nhìn qua kính bị tách thành ảnh thứ cấp. ảnh chính và ảnh phụ mờ hơn, rất tai hại như việc “nhìn một thành hai” Khả năng rối loạn màu. Đó là khả năng làm thay đổi màu sắc của vật khi nhìn qua kính. Mắt của người lái xe không được bị mù màu nhưng chỉ vì chất lượng của kính mà thành mù màu thì thật tai hại. Tất cả những sai lệch trên là không thể tránh khỏi, vấn đề là chúng có nằm trong giới hạn cho phép hay không. 3.1.3. Một vài lưu ý trong khai thác sử dụng Đối với kính an toàn dùng cho phương tiện giao thông cơ giới đường bộ thì chúng ta đã có tiêu chuẩn việt nam TCVN 6758:2000 (ECE 43.00/S3) Phương tiện giao thông đường bộ - Kính an toàn và vật liệu kính - Yêu cầu và phương pháp thử trong công nhận kiểu, trong đó đã quy định rõ ràng về yêu cầu cũng như các phương pháp kiểm tra kính. Mặc dù kính được lắp đặt trên mũ bảo hiểm phải là kính an toàn đã được xử lý chỉ để dành riêng cho mũ bảo hiểm nhưng do nhiều nguyên nhân khác nhau mà nguyên nhân kinh tế là chủ yếu nên nhiều loại kính không đảm bảo chất lượng vẫn xuất hiện trên thị trường. Vì an toàn của bản thân cũng như cộng đồng các chủ phương tiện khi cần thay thế nên thật thận trọng trong việc lựa chọn sản phẩm cũng như đại lý cung cấp. 3.2. Lựa chọn vật liệu Qua tìm hiểu về tính chất các loại chất dẻo thường dùng để chế tạo sản phẩm dân dụng và đặc điểm kỹ thuật yêu cầu đối với kính chắn gió ta chọn vật liệu dùng để chế tạo kính chắn gió là nhựa Polycarbonate vì nó có các ưu điểm nổi trội và phù hợp mang lại kết quả tôt nhất cho sản phẩm.Ở đây xin bổ xung thêm 1 số thông tin về nhựa Polycarbonate. Nhựa Polycarbonate được phát minh ra từ năm 1953 do một nhân viên của tập đoàn Bayer. Năm 1958 chính thức được sản xuất trên quy mô công nghiệp và đưa ra thị trường với thương hiệu là Makrolon. Nhựa Polycarbonate là loại nhựa kỹ thuật cao với các đặc tính nổi bật như: Trong suốt hoặc có màu. Khả năng chịu va đập cao. Chịu nhiệt cao>125oC. Độ co ngót rất nhỏ, sản phẩm có tính chính xác cao. Khả năng cách điện và bề với từ trường dòng điện. Hấp thụ nước rất thấp. Khả năng dẫn nhiệt thấp. ... Ngoài ra, Polycarbonate-Makrolon có thể được bổ sung thêm các phụ gia chống cháy, chống UV, tác nhân dễ tháo khuôn, pha sợi thuỷ tinh...tuỳ từng mục đích sử dụng. Với tác nhân chống UV (tia cực tím), nhựa Polycarbonate - Makrolon hoàn toàn có thể dùng cho các ứng dụng ngoài trời bởi Polycarbonate - Makrolon rất bền với thời tiết và rất ít bị ố vàng dưới ánh nắng mặt trời (ứng dụng cho tán đèn cao áp trên đường phố). Nhựa Polycarbonate - Makrolon được sử dụng nhiều để sản xuất đĩa CD, VCD, DVD...ngoài ra còn ứng dụng cho các thiết bị điện (mặt công tắc, ổ cắm...), kính mũ bảo hiểm, thấu kính đèn pha ô tô, xe máy, các loại tán đèn. Hiện tại đã có một số nhà sản xuất tại Việt nam đang sử dụng Polycarbonate- Makrolon để sản xuất mắt kính bởi nó trong suốt, rất bền về cơ tính ( sử dụng nhựa khác rất dễ bị gẫy và vỡ khi lắp với gọng) và bền về thời gian. Với các loại mắt kính cao cấp, nhà sản xuất sẽ tráng thêm lớp chống trầy xước gọi là hard coating lên bề mặt. CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN KÍNH CHẮN GIÓ MŨ BẢO HIỂM XE GẮN MÁY 4.1.Phân tích đặc điểm kính chắn gió Sản phẩm nghiên cứu sản xuất là loại kính chắn gió có thể tháo rời có hình dạng như sau: Hình 4.1. Hình dạng kính chắn gió Đối với quá trình thiết kế khuôn thì kính chắn gió có 2 đặc điểm nổi bật sau: - Kính chắn gió yêu cầu độ trong suốt cao nên bề mặt sản phẩm phải không có tì vết. - Sản phẩm có lỗ ở mặt bên. 4.2. Phương án thiết kế khuôn - Vì bề mặt sản phẩm phải không có tì vết và sản phẩm có kết cấu tựa lòng chảo nên rất dễ đẩy ra khỏi lòng khuôn nên ta thiết kế chốt đẩy vào vị trí của cuống phun và vào kênh dẫn nhựa để tăng lực đẩy. - Để tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất ta thiết kế khuôn có 2 lòng khuôn. - Sản phẩm có lỗ ở mặt bên nên em thiết kế khuôn có lõi mặt bên. 3.Thiết kế khuôn với phần mềm SOLIDWORK 2007 Sản phẩm sau khi lấy ra khỏi lòng khuôn Hình 4.2. Sản phẩm lấy ra khỏi khuôn Xét các phương án thiết kế khuôn Thiết kế lòng khuôn dưới như sau: Hình 4.3. Lòng khuôn dưới Như vậy lòng khuôn trên sẽ như sau: Hình 4.4. Lòng khuôn trên Ưu điểm của lòng khuôn trên này dễ gia công,nhưng do mặt phân khuôn bị vướng lõi mặt bên,chốt dẫn hướng nên chốt hồi sẽ phải ở vị trí có lỗ như sau: Hình 4.5. Vị trí các chốt hồi Chốt hồi ở vị trí trên là không thể vì đầu chốt hồi có hình dạng không phù hợp. Vì vậy ta thiết kế lòng khuôn dưới như sau: Hình 4.6. Lòng khuôn dưới thiết kế Lòng khuôn trên sẽ như sau: Hình 4.7. Lòng khuôn trên Các chi tiết chính khác Lõi mặt bên Hình 4.8. Lõi mặt bên Tấm dẫn hướng Hình 4.9. Tấm dẫn hướng Tấm khuôn sau Hình 4.10. Tấm khuôn sau Bản vẽ lắp 3D kết cấu khuôn Hình 4.11. Bản vẽ lắp khuôn hoàn chỉnh CHƯƠNG5. THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG LÒNG KHUÔN 5.1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết Lòng khuôn là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống khuôn ép phun. Đây là nơi tạo hình sản phẩm cần chế tạo. Lòng khuôn yêu cầu phải có độ cứng và bóng cao do phải tiếp xúc với chất dẻo nóng chảy. Lòng khuôn bao gồm hai bộ phận chính: Tấm khuôn sau (khuôn động) Lòng khuôn trước (khuôn tĩnh) Khi lắp ráp khuôn động và khuôn tĩnh với nhau, giữa hai tấm khuôn sẽ có khoảng không gian để tạo nên hình dạng chi tiết cần chế tạo. Hai tấm khuôn này được lắp ghép với nhau nhờ chốt dẫn hướng. 5.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Dựa vào hình dạng của lòng khuôn ép phun ta có thể xếp chúng vào chi tiết dạng hộp. Các yêu cầu kỹ thuật chung bao gồm: Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng 0,05 ÷ 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài, độ nhám bề mặt của chúng Ra = 1,5 ÷ 1,25 mm . Các lỗ độ chính xác cấp IT 7 ÷ IT10 và độ nhám bề mặt Ra = 2,5 ÷ 0,63 mm. Số hình dáng của các lỗ 0,5 ÷ 0,7 dung sai đường kính lỗ. Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất. Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01- 0,05 mm/100 mm bán kính. Chi tiết đủ độ cứng vững khi gia công, không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao để đạt năng suất cao. 5.3. Xác định dạng sản xuất Để xác định dạng sản xuất ta phải dựa vào điều kiện sản xuất thực tế. Trong lĩnh vực chế tạo khuôn với các công ty chuyên sản xuất khuôn theo đơn đặt hàng thì chỉ sản xuất 1 bộ khuôn hoặc vài bộ tùy theo đơn đặt hàng của khách như vậy thường là sản xuất đơn chiếc hoặc sản xuất hàng loạt nhỏ. 5.4. Chọn phương pháp chế tạo phôi Phôi hộp 390x383x145 nên ta chọn phương pháp cưa phôi từ thép tấm 5.5. Thiết kế qui trình công nghệ gia công lòng khuôn Vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết. 5.1. Xác định đường lối công nghệ Sản xuất khuôn là sản xuất dạng đơn chiếc do đó ta tận dụng tối đa các máy CNC và đồ gá vạn năng để tăng độ chính xác chế tạo. 5.2. Lập quy trình công nghệ Để quyết định một phương án công nghệ ta phải dựa vào điều kiện sản xuất thực tế tức là dựa vào điều kiện vốn có của cơ sở sản xuất về trang thiết bị kỹ thuật (máy gia công, đồ gá vạn năng), từ đó sẽ có phương án công nghệ hợp lý trong một điều kiện sản xuất cụ thể. Nếu phương án công nghệ không hợp lý, không phù hợp với điều kiện sản xuất cho phép sẽ làm tăng chi phí sản xuất và tăng giá thành sản phẩm. 1.Trang thiết bị công nghệ tại một nhà máy cơ khí có khả năng thiết kế và chế tạo khuôn (giả định). Các số liệu cần thiết để lựa chọn phương án công nghệ, điều kiện sản xuất hiện nay như sau: 2. Tại phân xưởng phôi gồm có: - Máy dập loại 100 tấn của Nga. - Các loại máy búa rèn. - Các loại mỏ hàn để cắt phôi -Máy cưa phôi 3. Tại trung tâm gia công CNC gồm có: - Máy xung định hình JS EDM-NC-30A - Máy cắt dây NC - Máy phay CNC BRIDGEPORT-TC1-3D ( hoặc CNC-M850P ) - Máy tiện CNC 2D Moriseki Sl.. 4. Tại phân xưởng khuôn gồm có: - Máy mài phẳng có bàn từ - Máy phay đứng + máy phay ngang thông thường. - Các loại máy khoan đứng và máy khoan cần - Máy tiện Cùng một số đồ gá vạn năng như êtô, một số đế gá đơn giản dùng cho máy phay, khoan, các loại phiến tỳ và chốt tỳ tiêu chuẩn, các loại phiến dẫn tháo dời được chế tạo chuyên sử dụng để khoan lỗ lắp chốt dẫn hướng và lỗ lắp bạc dẫn hướng theo tiêu chuẩn riêng của nhà máy,.. 5. Tại phân xưởng nguội gồm có: Các loại êtô gá, giũa, giấy nháp, các loại máy đánh bóng cầm tay Dựa vào những điều kiện về trang thiết bị tại nhà máy, dạng sản xuất là loạt nhỏ, ta đưa ta phương án công nghệ chế tạo khuôn như sau: 6 . Chọn phương án chế tạo phôi Trong thực tế sản xuất có những phương án chế tạo phôi như sau: Phương án 1: Dùng phôi thanh ưu điểm: tạo phôi đơn giản, thiết bị không cần phức tạp, vật liệu sẵn có trên thị trường và giá rẻ. Nhược điểm: hệ số sử dụng vật liệu thấp, sử dụng nhiều vật liệu, thiết bị, dụng cụ năng lượng sản xuất ..giá thành tăng, chỉ áp dụng cho sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Phương án 2: Dùng phôi tấm Do đặc điểm về kết cấu chi tiết khuôn là hộp và có kích thước 390x383x145 vì vậy nó được cắt từ phôi dạng tấm 7. Lập thứ tự nguyên công 5.6. Trình tự nguyên công gia công lòng khuôn 5.6.1.Nguyên công 1: Cưa phôi 391x384x146 5.6.2.Nguyên công 2: Mài phẳng 4 mặt xung quanh, Mài phẳng 5.6.3.Nguyên công 3: Khoan Ø8x390 5.6.4.Nguyên công 4: Taro M10x1 5.6.5.Nguyên công 5: Gia công lỗ dẫn hướng: Khoan Ø20, Khoét Ø34.85, Doa Ø35+0,02 5.6.6.Nguyên công 6: Taro M16x1.25. 5.6.7.Nguyên công 7: Phay CNC lòng khuôn. 5.6.8.Nguyên công 8: Hàn đính lòng khuôn và lõi mặt bên 5.6.9.Nguyên công 9: Gia công lỗ chốt xiên. 5.6.10.Nguyên công 10: Đánh bóng và sửa nguội. 5.7. Quy trình công nghệ 5.7.1. Nguyên công 1: Cưa phôi trên máy cưa 5.7.2. Nguyên công 2: Mài phẳng Mài thô 4 mặt bên Mài tinh 2 mặt đáy Định vị: Chi tiết được định vị 3 bậc tự do trên bàn máy Hình 5.2. Sơ đồ mài tinh 2 mặt đáy b. Kẹp chặt: Lực kẹp sinh ra do bàn từ c. Chọn máy Nguyên công này được thực hiện trên máy mài phẳng bàn từ 371M1 d. Chọn dao Chọn đá mài trụ có chiều rộng mài 100mm e. Tính toán chế độ cắt Bước 1: Mài thô 4 mặt bên Lượng dư cho mài t = 0,25mm Mài bằng chu vi đấ mài,đường kính đá mài D = 200mm,chiều dày đá mài l = 100 mm,lượng chạy dao ngang Sn = 60 mm,tốc độ chuyển động của chi tiết 8m/ph,vận tốc đá mài Vđm = 35m/s. Vận tốc cắt thực tế là: Mài 4 mặt đến khi hết vết đen của phôi là kết thúc. Bước 2: Mài tinh 2 mặt đáy Lượng dư cho mài t = 0,25mm Mài bằng chu vi đấ mài,đường kính đá mài D = 200mm,chiều dày đá mài l = 100 mm,lượng chạy dao ngang Sn= 60 mm,tốc độ chuyển động của chi tiết 8m/ph,vận tốc đá mài Vđm= 35m/s Vận tốc cắt thực tế là: 5.7.3. Nguyên công 3: Khoan Ø8 a. Định vị Hình 5.3. Khoan f8 Chi tiết được định vị 5 bậc tự do trên eto Kẹp chặt: Lực kẹp sinh ra do 2 má kẹp eto Chọn máy phay CNC Chọn dao Mũi khoan thép gió P18 e. Tính toán chế độ cắt Do đặc điểm là khoan lỗ sâu vì vậy ta không thể khoan một lần được. Sở dĩ chọn máy khoan cần là vì ở đây sản xuất đơn chiếc cộng với việc khoan lỗ sâu đường kính nhỏ nên vấn đề lại phụ thuộc vào kinh nghiệm người thợ là rất quan trọng để tránh gãy mũi khoan trong quá trình khoan. Nguyên công này được thực hiện qua nhiều bước thay mũi khoan có cùng đường kính nhưng chiều dài khác nhau đến khi đạt yêu cầu. Người thợ có thể cảm giác được lực khi khoan nhờ kinh nghiệm do đó sẽ xử lí được các tính huống. Chiều sâu cắt: . Theo bảng 5 -86 (II) nhóm thép gia công 5 ta chọn lượng chạy dao S = 0,16mm/vòng, tốc độ cắt V = 32m/ph. Các hệ số điều chỉnh bằng 1,0 (chiều sâu lỗ khoan theo đường kính 3D). Số vòng quay tính toán Chọn số vòng quay theo máy nm=1390v/ph. Vận tốc cắt thực tế là: Khoan CNC 39,92 1390 0,16 4 Bước Tên và mác máy V(m/ph) N(v/ph) S(mm/vg) t (mm) Bảng 5.1. Chế độ cắt khi khoan lỗ f8 Chương trình NC % O0100 T03 G90 G80 G00 G17 G40 M23 G43 H03 Z100. S1000 M03 Z490. G98 G81 X75. Y75.5 Z-200. R1. F500 M09 X25. Y147.5 Y235.5 X75. Y307.5 G80 Z490. M30 % 5.7.4.Nguyên công 4: Ta rô M10 x 1.25 a. Định vị Hình 5.4.Sơ đồ ta rô lỗ ren M10 x 1.25 Kẹp chặt: Lực kẹp sinh ra do 2 má kẹp eto Chọn máy phay đứng 6M12II Chọn dao Mũi taro thường e. Tính toán chế độ cắt Taro M10x1.25 Theo bảng 5-188 (II) ta có ta rô ren M10 p = 1,25mm thì tốc độ cắt là V = 9m/ph, các hệ số điều chỉnh bằng 1,0. Số vòng quay tính toán Chọn theo máy khoan cần thì nm=338v/ph Vận tốc cắt thực tế là: Taro 6M12II 10,61 338 Bước Tên và mác máy V(m/ph) N(v/ph) S(mm/vg) t(mm) Tcb(ph) Bảng 5.2. Chế độ cắt khi ta rô ren M10 x 1.25 5.7.5. Nguyên công 5: Khoan Ø20, Khoét Ø34.85, Doa Ø35, Khoan Ø10, Khoan Ø14. Hình 5.5. Sơ đồ định vị và kẹp chặt Định vị: Chi tiết được định vị trên bàn máy 3 bậc tự do Kẹp chặt: Lực kẹp sinh ra do đòn kẹp Chọn dao: Mũi khoan thép gió P18, mũi khoét liền khối chuôi côn Chọn máy:CNC e. Tính toán chế độ cắt Khoan : Chiều sâu cắt . Theo bảng 5-87 (II) ta có lượng chạy dao S=0,22mm/vòng. Các hệ số diều chỉnh lấy bằng 1,0. Theo bảng 5-86 (II) ta có tốc độ cắt V=20,5m/ph. Số vòng quay tính toán Chọn số vòng quay theo máy ta có nm=950v/ph Vận tốc cắt thực tế là: Khoét Ø34.85: Chiều sâu cắt t= 34,85/2=17,425 mm Theo bảng 5 - 104 (II) ta có lượng chạy dao S = 1.0mm/vòng Thep bảng 5 - 105 ta có tốc độ cắt V = 20m/ph Số vòng quay tính toán Chọn số vòng quay theo máy ta có nm=950v/ph Vận tốc cắt thực tế là: Doa Ø35: Chiều sâu cắt t = 35/2 = 17,5 mm Theo bảng 5 - 112 ta có lượng chạy dao S = 1,3 mm/vòng Theo bảng 5 - 113 ta có tốc độ cắt V = 9,2m/ph Số vòng quay tính toán Chọn số vòng quay theo máy ta có nm = 600v/ph Vận tốc cắt thực tế là: Chương trình gia công: %%PM Chương trình khoan, khoét, doa N0003 N1 G90 T03D03M06 N2 G18 N3 G54 N4 G78 X25 Y30 Z0 P1 N5 Y353 P2 N6 X340 Y353 P3 N7 X340 Y30 P4 N13 G83 Y2 Z-150 B20I3K30F59,66S950M03M08 N14 G79 P1P2P3P4 N15 T04D04M06 N16 G86 Y2 Z-150 B20F103,96S950M03M08 N17 G79 P1P2P3P4 N18 T05D05M06 N19 G85 Y2 Z-150 B20F65,94S600M03M08 N20 G79 P1P2P3P4 N21 G00 X0 Y50 Z0 N22 G53 M30 Khoan Ø10: Chiều sâu cắt . Theo bảng 5 -87 (II) ta có lượng chạy dao S = 0,28mm/vòng. Các hệ số điều chỉnh lấy bằng 1,0. Theo bảng 5 - 86 (II) ta có tốc độ cắt V = 24m/ph. Số vòng quay tính toán Chọn số vòng quay theo máy nm = 950v/ph Vận tốc cắt thực tế là: Chương trình NC % O0100 T02 G90 G80 G00 G17 G40 M23 G43 H02 Z100. S1000 M03 Z219.79 G98 G81 X82. Y18. Z-33. R1. F500 M09 X195. X308. Y365. X195. X82. G80 Z219.79 M30 % Khoan : Chiều sâu cắt . Theo bảng 5 - 87 (II) ta có lượng chạy dao S = 0,36mm/vòng. Các hệ số diều chỉnh lấy bằng 1,0. Theo bảng 5 - 86 (II) ta có tốc độ cắt V=24m/ph Số vòng quay tính toán Chọn số vòng quay theo máy nm=950v/ph Vận tốc cắt thực tế là: Chương trình NC % O0100 T02 G90 G80 G00 G17 G40 M23 G43 H02 Z100. S1000 M03 Z219.79 G98 G81 X202. Y191.5 Z-35. R1. F500 M09 G80 Z219.79 M30 % Khoan CNC 41,76 950 0,36 7 Khoan CNC 29,83 950 0,28 5 Doa CNC 65,94 600 1,3 17,5 Khoét CNC 103,96 950 1 17,425 Khoan CNC 59,66 950 0,22 10 Bước Tên và mác máy V(m/ph) N(v/ph) S(mm/vg) t(mm) Bảng 5.3. Chế độ cắt nguyên công 5 5.7.6. Nguyên công 6: Taro M16x1.25 Định vị: Chi tiết được định vị trên bàn máy 3 bậc tự do Hình 5.6. Sơ đồ định vị Kẹp chặt: Lực kẹp sinh ra do đòn kẹp. Chọn dao: Mũi ta ro Chọn máy 6M12II Tính toán chế độ cắt Theo bảng 5 - 188 (II) ta có ta rô ren M16 p = 1.25mm thì tốc độ cắt là V = 10m/ph, các hệ số điều chỉnh bằng 1,0. Số vòng quay tính toán Chọn theo máy khoan cần thì nm=475v/ph Vận tốc cắt thực tế là: . Taro 6M12II 23,86 475 Bước Tên và mác máy V(m/ph) N(v/ph) S(mm/vg) t(mm) Bảng 5.4. Chế độ cắt nguyên công 6 5.7.7. Nguyên công 7: Phay CNC lòng khuôn Định vị: Hình 5.7. Sơ đồ định vị Kẹp chặt: Lực kẹp sinh ra do đòn kẹp. c.Gia công lòng khuôn bằng máy CNC Sử dụng phần mềm CIMATRON E6 hỗ trợ gia công trên máy CNC. Sau khi thiết kế 3D lòng khuôn bằng SOLIDWORK 2007.Save file PART lòng khuôn sang file IGS.Mở phần mềm CIMATRON và import file IGS. Sau đó export sang NC Hình 5.8. Lòng khuôn xuất sang file NC Tạo hệ trục tọa độ Hình 5.9. Tạo hệ trục tọa độ Tạo đường chạy dao,kích vào create toolpath,chọn khoảng clearance là 100.Đây là mặt phẳng vị trí ban đầu của dao. Hình 5.9. Chọn vị trí ban đầu của dao Chọn phôi Hình 5.10. Chọn phôi - Các bước gia công lòng khuôn gồm 3 bước là phay thô, bán tinh và phay tinh. * Phay thô: (Ở bước này lượng vật liệu bị cắt là lớn như vậy dao cần phải có độ cứng vững cao, năng suất lớn và lượng dư để lại cũng phải lớn. Như vậy ở nguyên công này ta chọn dao phay ngón đầu phẳng). + Chọn dao phay ngón đầu phẳng 20. + Chọn đường chạy dao dạng Parallel và : Down step = 8 mm Side step = 7 mm Lượng chạy dao F = 60 mm/ph. Vận tốc quay v = 30 m/ph. Khoảng nhấc dao an toàn là z = 100. Hình ảnh đường chạy dao gia công thô Hình 5.11 Đường chạy dao gia công thô Lòng khuôn sau khi gia công thô Hình 5.12. Kết quả quá trình gia công thô Sau khi gia công thô. * Phay bán tinh (Ở dẫn dao. + Chọn dao phay ngón đầu phẳng 10. + Chọn đường chạy dao dạng ReRough và : Side step = 1 mm nguyên công này thì lượng vật liệu bị hớt đi của nguyên công thô để lại là tương đối lớn nên em vẫn sử dụng dao phay ngón đầu phẳng nhưng có đường kính nhỏ hơn ). - Sau bước gia công thô ta chọn lại dao, chế độ cắt và đường Lượng chạy dao F = 100 mm/ph. Vận tốc quay v = 30 m/ph. Khoảng nhấc dao an toàn là z = 100. Đường chạy dao của gia công bán tinh Hình 5.13. Đường chạy dao gia công bán tinh Bề mặt sau khi gia công bán tinh Hình 5.14. Kết quả quá trình gia công bán tinh * Phay tinh( Sau khi gia công bán tinh thì lượng vật liệu còn lại là tương đối nhỏ và dao phay đầu phẳng thì lại để lại lượng dư lớn nên em chọn dao phay ngón đầu cầu. Dao phay đầu chỏm cầu có ưu điểm hơn dao đầu phẳng là khi gia công mặt cong thì dao phay đầu cầu sẽ để lại lượng dư ít hơn tuy nhiên năng suất lại thấp hơn). - Sau bước gia công bán tinh ta chọn lại dao, chế độ cắt và đường dẫn dao. + Chọn dao phay ngón đầu đầu cầu 6 . + Chọn đường chạy dao dạng Parallel và : Side step = 0,4 mm Lượng chạy dao F = 100 mm/ph. Vận tốc quay v = 40 m/ph. Khoảng nhấc dao an toàn là z = 100. Đường chạy dao gia công tinh Hình 5.15. Đường chạy dao gia công tinh Bề mật sau khi gia công tinh Hình 5.16. Kết quả quá trình gia công tinh Chương trình NC xuất ra nhờ phần mềm CIMATRON E6 G01 Z1.001 F150 Z0.001 X230. % O0100 T02 T03 G90 G80 G00 G17 G40 M23 G43 H02 Z100. S1000 M03 G00 X163.016 Y62. Z100. M08 Z3.501Z-3.509 X153.875 Z-7.499 F200 X230. F500 X261.5 Y69.875 X122.375 X106.625 Y77.75 X274.625 X285.125 Y85.625 X98.75 G00 Z5.75 X181.484 Y93.5 Z3.501 G01 Z1.001 F150 Z0.001 X38.375 Z-7.499 F200 X345.5 F500 Y101.375 X38.375 Y109.25 X345.5 Y117.125 X38.375 Y125. X345.5 Y132.875 X38.375 Y140.75 X345.5 Y148.625 . X296.907 Y308.75 X295.812 Y310.024 G00 Z2.25 X349. Y83.875 G01 Z1.001 F150 Z-7.499 F200 X350.873 Y82.687 X351.022 Y82.606 X351.181 Y82.548 X351.347 Y82.512 X351.516 Y82.5 X357.75 X357.806 F500 Y307.5 X351.516 G00 Z100. T02 M98 P8000 M30 % 7.8. Nguyên công 8: Hàn đính 7.9. Nguyên công 9: Gia công lỗ chốt xiên a. Định vị: Hình 5.17. Sơ đồ định vị và kẹp chặt b. Kẹp chặt: Lực kẹp sinh ra do đòn kẹp. c. Chọn dao: Mũi khoan thép gió P18, Dao phay ngón D/Z= 16/4. d. Chọn máy phay đứng 6M12II. e. Tính toán chế độ cắt. Khoan Ø12: Chiều sâu cắt . Theo bảng 5 - 87 (II) ta có lượng chạy dao S = 0,15mm/vòng. Các hệ số diều chỉnh lấy bằng 1,0. Theo bảng 5 -86 (II) ta có tốc độ cắt V = 32m/ph. Số vòng quay tính toán Chọn số vòng quay theo máy nm=950v/ph. Vận tốc cắt thực tế là: Phay Ø16: Chiều sâu cắt t=3,5mm, theo bảng 5 - 147 [2] ta có Sz = 0,09mm/răng. S = 0,09 x 4 = 0,36mm/vòng. Tốc độ cắt V=55m/ph Số vòng quay tính toán Chọn theo máy khoan cần thì nm=1180v/ph Vận tốc cắt thực tế là: PhayØ16 6M12II 59,28 1180 0,36 3,5 KhoanØ12 6M12II 35,79 950 0,15 6 Bước Tên và mác máy V(m/ph) N(v/ph) S(mm/vg) t(mm) Bảng 5.5. Chế độ cắt nguyên công 9 7.10.Nguyên công 10: Đánh bóng và sửa nguội. CHƯƠNG 6: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MOLDFLOW VÀO QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ KHUÔN Phần mềm MOLFLOW là phần mềm chuyên dụng hỗ trợ làm khuôn và thiết lập các chế độ khi tiến hành sản xuất.Nó trợ giúp thiết lập một số các thông số sau:Chọn điểm đặt cổng phun tốt nhất,tính toán thời gian điền đầy khuôn,dự đoán về chất lượng sản phẩm,tính toán nhiệt độ,áp suất phun Đầu vào của phần mềm là mô hình 3D của sản phẩm,vật liệu sản phẩm. 6.1.Nhập mô hình và thông tin về vật liệu Hình 6.1. Nhập chi tiết và chọn vật liệu cho chi tiết 6.2.Tính toán để lựa chọn điểm phun tốt nhất Hình 6.2. Tính toán chọn điểm phun tốt nhất Sau khi tính toán xong,khu vực màu xanh đậm là khu vực ưu tiên đặt điểm phun ,theo thứ tự ưu tiên giảm tương ứng với màu xanh nhạt dần(Best - worst) Hình 6.3.Kết quả tính toán Vì bề mặt sản phẩm phải không có tì vết nên ta chọn vị trí đặt cổng phun như sau: Hình 6.4. Chọn vị trí đặt cổng phun 6.3.Quá trình điền đầy Hình 6.5. Quá trình điền đầy 6.4.Thông số thiết lập Hình 6.6. Thông số điền đầy 6.5.Thời gian điền nhựa vào khuôn Hình 6.7. Thời gian điền đầy khuôn 6.6. Áp suất phun tại các điểm Hình 6.8. Áp suất phun 6.7. Ứng suất dư Hình 6.9. Ứng suất dư tồn tại ở sản phẩm 8.Khả năng điền đầy Hình 6.10. Khả năng điền đầy 9.Nhiệt độ bề mặt Hình 6.11. Nhiệt độ bề mặt 10.Dự đoán chất lượng sản phẩm (chất lượng giảm dần từ màu xanh “high” đến màu đỏ “low”) Hình 6.12. Đự đoán chất lượng sản phẩm PHỤ LỤC Thử kính chắn gió 1. Thử đặc tính cơ học Đặc tính cơ học của kính chắn gió được tiến hành thử như sau: a) Mũ được lắp kính và thuần hóa theo mục 1 của phụ lục này được đội chặt lên dạng đầu thử tương ứng với cỡ mũ. Mặt phẳng cơ bản của dạng đầu thử phải nằm ở vị trí thẳng đứng; b) Thiết bị thử gồm mũi va đập bằng kim loại có hình côn và vật rơi va đập: – Mũi va đập + Khối lượng: 0,3 kg ± 0,01 kg + Góc côn: 60 0 ± 1 0 + Bán kính đầu nhọn: 0,5 mm. – Khối lượng vật rơi va đập: 3 kg ± 0,025 kg Thiết bị phải được chế tạo sao cho mũi va đập phải dừng cách phía trên dạng đầu thử ít nhất 5 mm. c) Tiến hành thử Đặt mũi va đập tiếp xúc với kính tại điểm K trên mặt phẳng đối xứng thẳng đứng của đầu giả. Cho vật rơi rơi từ độ cao 1m + 0,005m, tính từ mặt trên cùng của mũi va đập đến mặt dưới của vật rơi, đập vào mặt trên của mũi va đập. Đánh giá kết quả kiểm tra theo 2.3.10.a). 2. Kiểm tra hệ số truyền sáng a) Kiểm tra hệ số truyền sáng bằng thiết bị có sai số đo không lớn hơn 3 %; b) Trình tự kiểm tra Đặt kính chắn gió lên thiết bị kiểm tra. Tiến hành kiểm tra tại 3 điểm bất kỳ cách nhau 80mm + 5mm. Đánh giá kết quả kiểm tra theo 2.3.10.b). 3. Kiểm tra sự sai khác về hình ảnh và mầu sắc a ³ 7 o b ³ 45o Kiểm tra sự sai khác về hình ảnh và mầu sắc bằng cách quan sát bằng mắt, so sánh hình ảnh và mầu sắc của các vật thể khi nhìn trực tiếp và khi nhìn qua kính. a Mặt chuẩn Phía sau Phía trước Mặt cơ sở b Hình 3.a - Đo góc nhìn trên, dưới Mũ thử Dạng đầu thử Kim Thước đo góc ` Hình 3.b - Đo góc nhìn bên trái, bên phải Góc nhìn bên trái Góc nhìn bên phải TÀI LIỆU THAM KHẢO: Át lát đồ gá - PGS.TS Trần Văn Địch. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến – PGS.TS Ninh Đức Tốn – PGS.TS Trần Xuân Việt – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 2001. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến – PGS.TS Ninh Đức Tốn – PGS.TS Trần Xuân Việt – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 2001. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3 – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến – PGS.TS Ninh Đức Tốn – PGS.TS Trần Xuân Việt – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 2001. Công nghệ chế tạo máy tập 3 – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến– Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 2002. Công nghệ chế tạo máy tập 1 – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến– Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 2002. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – PGS.TS Trần Văn Địch- nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – 2002. Vật liệu chất dẻo – tính chất và công nghệ gia công – PGS.TS Phạm Minh Hải – 2003. Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa – TS.Vũ Hoài Ân.