TỔNG QUAN
Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, ngành cơ khí chế tạo máy và công nghiệp nhựa đang phát triển nhanh chóng không chỉ ở các nước phát triển mà còn ở Việt Nam Ngành này đóng góp tỷ trọng lớn vào sự phát triển công nghiệp và hiện đang là một trong những lĩnh vực có tốc độ tăng trưởng mạnh nhất.
Sản phẩm nhựa đang dần thay thế các sản phẩm truyền thống từ kim loại nhờ vào sự phát triển nhanh chóng và yêu cầu khắt khe của thị trường về hình dáng, mẫu mã, chất lượng và độ thẩm mỹ Để đáp ứng các tiêu chí này với giá thành hợp lý, công nghệ ép phun đã trở thành yếu tố hàng đầu trong sản xuất.
Móc khóa hiện nay đã trở thành một sản phẩm quen thuộc với mọi người, với nhiều loại hình dáng và mẫu mã đa dạng trên thị trường.
Nhằm tạo sự thuận tiện trong quản lý chìa khóa phòng và tài sản cá nhân, người thực hiện đã chọn đề tài “Thiết kế chế tạo bộ khuôn ép nhựa nhãn tên móc khóa” Qua đề tài này, họ mong muốn ứng dụng kiến thức đã học vào thiết kế và gia công khuôn mẫu, góp phần nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp khuôn mẫu – nhựa cũng như nền công nghiệp của đất nước.
Tổng quan về tình hình nghiên cứu
Quá trình nghiên cứu đề tài là một quy trình công nghệ bao gồm các bước liên tiếp như chọn đề tài, biên soạn đề cương, thu thập và xử lý tài liệu, cũng như viết công trình nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp thường được thực hiện trong khoảng thời gian 12 tuần.
Tuần 1-2: Chọn đề tài, chính xác hóa đề tài, thu thập dữ liệu và tài liệu liên quan
Tuần 3-4: Biên soạn nội dung phần lý thuyết
Tuần 5-6: Thiết kế sản phẩm
Tuần 7: Thiết kế bộ khuôn
Tuần 8-10: Chế tạo, gia công bộ khuôn
Tuần 10-12: Lắp ráp, ép thử, hoàn thiện bộ khuôn và hoàn chỉnh bản thuyết minh, slide báo cáo
Mục tiêu đề tài
Thiết kế và gia công hoàn chỉnh bộ khuôn cho bộ sản phẩm “Nhãn tên móc khóa”
Ép thử ra bộ sản phẩm “Nhãn tên móc khóa”
Ứng dụng phần mềm Creo Parametric 3.0 để thiết kế sản phẩm – lập trình gia công cho bộ khuôn
Ứng dụng phần mềm MoldFlow 2012 để phân tích dòng chảy nhựa trong khuôn và đồng thời phân tích các lỗi có thể xảy ra khi ép phun
Ép thử và kiểm tra hoạt động của bộ khuôn trên máy W – 120B.
Yêu cầu đề tài
- Thiết kế hợp lý, tiết kiệm vật liệu nhưng vẫn đảm bảo chức năng
Sau khi gia công, các chi tiết của bộ khuôn cần đáp ứng các yêu cầu quan trọng như độ chính xác về kích thước, độ bền, độ bóng và khả năng chịu lực.
- Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn, bộ khuôn hoạt động tốt trong quá trình ép phun
- Đối với sản phẩm: (Yêu cầu về kỹ thuật – thẩm mỹ)
Các bề mặt của sản phẩm: Yêu cầu độ bóng cao
Sản phẩm không bị các lỗi như: Bavia, rỗ khí, đường hàn,
Vật liệu nhựa dùng thích hợp và có tính thẩm mỹ cao.
Giới hạn đề tài
Do còn nhiều hạn chế về thời gian và kiến thức chuyên môn nên đồ án chỉ tập trung thực hiện các vấn đề sau:
- Thiết kế và gia công bộ khuôn hai tấm cho bộ sản phẩm “Nhãn tên móc khóa”
- Dùng phương pháp ép phun trực tiếp để phun ra sản phẩm “Nhãn tên móc khóa”
- Vật liệu sử dụng để ép sản phẩm là Polypropylen.
Phương pháp nghiên cứu
Quan sát sản phẩm thực tế và các bộ khuôn thật là bước quan trọng để phát triển bộ khuôn hoàn chỉnh cho đề tài Bên cạnh đó, việc theo dõi quá trình gia công và lắp ráp bộ khuôn cũng giúp nâng cao hiểu biết và kỹ năng trong lĩnh vực này.
Nghiên cứu tài liệu từ thư viện là bước quan trọng để nâng cao kiến thức và cơ sở lý luận trong ngành chế tạo khuôn mẫu và khuôn ép nhựa Việc tìm hiểu các tài liệu liên quan giúp bổ sung thông tin cần thiết cho các đề tài nghiên cứu trong lĩnh vực này.
Trong quá trình thực hiện đồ án, việc đặt ra các câu hỏi như “Tại sao?” và “Làm như thế nào?” là rất quan trọng để giải quyết những vấn đề phát sinh Những câu hỏi này giúp định hướng và tìm ra giải pháp hiệu quả cho các thách thức trong quá trình thực hiện.
Tiếp thu các ý kiến đóng góp của quý thầy cô và bạn bè
Đối tượng nghiên cứu
Ứng dụng phần mềm Creo Parametric 3.0 thiết kế sản phẩm, gia công khuôn
Ứng dụng phần mềm MoldFlow 2012 để phân tích CAE cho sản phẩm
Sử dụng máy ép W – 120B để ép sản phẩm
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Giới thiệu công nghệ ép phun
Công nghệ ép phun là phương pháp gia công sản phẩm bằng cách gia nhiệt nhựa đến nhiệt độ thích hợp để nhựa chảy dẻo Dưới áp suất lớn từ máy ép phun, nhựa sẽ chảy qua kênh dẫn vào lòng khuôn và được đùn ép cho đến khi đầy khuôn Sau khi khuôn được làm nguội, sản phẩm sẽ đông cứng lại, và cuối cùng, khuôn mở ra để sản phẩm được đẩy ra ngoài thông qua hệ thống đẩy.
Công nghệ ép phun khá phức tạp đòi hỏi tính chính xác cao khi thiết kế khuôn cũng như trong gia công, lắp ráp
Tạo ra những sản phẩm có hình dáng phức tạp
Tạo ra những sản phẩm có chất lượng cao
Sản phẩm nhựa đa dạng về hình dạng và kích cỡ
Sản phẩm có tính thẩm mỹ cao
Có thể sản xuất với số lượng lớn, chất lượng sản phẩm ổn định
2.1.3 Vật liệu ép phun (PP, PS)
PP là một loại nhựa nhiệt dẻo (Polymer) được điều chế từ phản ứng trùng hợp Propylen Công thức cấu tạo của PP là (C3H6)n
Nhựa PP thường được sử dụng dưới dạng hạt cho quy trình ép phun, mặc dù cũng có một số loại ở dạng bột Công nghệ ép phun giúp sản xuất nhiều sản phẩm như trang thiết bị nhà bếp, nội thất, thiết bị vệ sinh, gót giày và các đồ dùng gia đình như chén, đĩa.
PP kháng nhiệt có ổn định chịu được dung dịch tẩy rửa, dùng sản xuất các bộ phận máy giặt gia đình và trong công nghiệp dệt
Nhiều loại PP không hoặc có gia cường được dùng làm vỏ acquy, cửa kính gió xe hơi, vô lăng xe hơi, bộ lọc khí, thanh chắn bùn
PS là một loại nhựa nhiệt dẻo (polymer), được tạo thành từ phản ứng trùng hợp styren Công thức cấu tạo của PS là (CH2-CHC6H5)n
Nhựa PS có độ co rút nhỏ, độ chính xác kích thước cao
PS trong suốt, không màu và dễ dàng nhuộm màu
PS cách điện, chống thấm nước và kháng hóa chất
Nhựa PS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm sản xuất vỏ máy radio, TV, chuôi đèn, các bộ phận trong tủ lạnh, vật liệu cách nhiệt và thiết bị cách âm Ngoài ra, nhựa PS còn được sử dụng để làm ly, hộp đựng, bàn chải đánh răng, bút bi, lược chải đầu và đồ chơi.
Nhiệt độ nhựa ép phun ( o C)
Bảng 2.1: Thông số nhựa PP, PS 2.1.4 Công nghệ ép phun
Giai đoạn kẹp là quá trình mà phần di động của khuôn di chuyển nhanh đến phần cố định, sau đó giảm tốc độ cho đến khi khuôn hoàn toàn đóng lại Khi khuôn đã được đóng kín, lực kẹp giữa hai phần khuôn sẽ được tạo ra với cường độ rất lớn.
Trong quá trình phun nhựa, nhựa được đưa vào lòng khuôn qua trục vít của máy ép phun Khi lòng khuôn đạt 95% dung tích, quá trình định hình sản phẩm bắt đầu Hiện tượng co rút xảy ra khi nhựa nguội, vì vậy cần phun thêm khoảng 5% nhựa để bù đắp cho sự co rút này.
Giai đoạn làm nguội bắt đầu sau khi quá trình định hình kết thúc Trong giai đoạn này, khuôn vẫn được giữ kín và nhựa bên trong được làm nguội cho đến khi đạt đủ độ đông cứng, cho phép sản phẩm được tách rời khỏi khuôn một cách dễ dàng.
Trong giai đoạn đẩy, khuôn sẽ mở ra, và tấm đẩy sẽ được cần đẩy của máy đẩy về phía trước, giúp sản phẩm thoát ra ngoài khuôn một cách hiệu quả.
Thời gian chu kỳ ép phun
Thời gian chu kỳ ép phun là khoảng thời gian cần thiết để nhựa lấp đầy khuôn và đạt độ đông đặc khoảng 90% Chu kỳ ép phun bao gồm tổng thời gian của từng giai đoạn trong quy trình ép phun.
Trọng lượng phun được đo bằng trọng lượng của nhựa được phun khi đầu phun ở trạng thái không có giá đỡ (không tựa vào khuôn)
Trọng lượng phun của máy phun nhựa thường được tính dựa trên polystyrene (PS) với trọng lượng riêng là 1.05 Đối với các loại vật liệu khác, cần tính toán trọng lượng phun chính xác bằng công thức: p = (c x b)/1.05, trong đó p là trọng lượng phun chất dẻo (g/cm³), b là trọng lượng riêng của chất dẻo (g/cm³) và c là trọng lượng phun của PS (g).
Lưu lượng phun là thể tích lớn nhất tràn qua trục vít trong mỗi giây suốt quá trình phun và được tính bằng cm 3 /s
Vp là tốc độ phun (cm/s) d là đường kính trục vít (cm)
Áp suất phun là áp suất tối đa trong nòng trong suốt quá trình phun, thường cao hơn khoảng 10 lần so với áp suất tối đa của hệ thống thủy lực máy Áp suất này giúp dòng nhựa dẻo vượt qua trở kháng và chảy vào khuôn, và nó phụ thuộc vào độ nhớt của nhựa dẻo, hệ số dòng chảy và nhiệt độ khuôn.
- Tốc độ phun là tốc độ tối đa của trục vít trong máy có thể đạt được trong suốt quá trình phun và được tính bằng cm/s
Tốc độ phun là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thời gian phun, đặc biệt khi sử dụng vật liệu phun thành mỏng Để đảm bảo nhựa không đông đặc trước khi khuôn được lấp đầy, cần thiết phải duy trì tốc độ phun cao.
Tổng quát về khuôn ép phun
Khuôn là thiết bị quan trọng trong quá trình tạo hình sản phẩm, được thiết kế và chế tạo để thực hiện nhiều chu trình khác nhau, từ một lần đến nhiều lần.
Kết cấu và kích thước của khuôn được thiết kế dựa trên hình dáng, kích thước, chất lượng và số lượng sản phẩm cần sản xuất Ngoài ra, cần xem xét các thông số công nghệ như góc nghiêng, nhiệt độ khuôn và áp suất gia công, cũng như tính chất vật liệu như độ co rút, tính đàn hồi và độ cứng Các chỉ tiêu về tính kinh tế của bộ khuôn cũng rất quan trọng Khuôn sản xuất sản phẩm nhựa bao gồm nhiều chi tiết lắp ghép, được chia thành hai phần chính.
- Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): Được gá trên tấm cố định của máy ép nhựa
- Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): Được gá trên tấm di động của máy ép nhựa
Khoảng trống giữa cavity và core được lấp đầy bằng nhựa nóng chảy, sau đó nhựa được làm nguội và đông đặc lại Cuối cùng, sản phẩm được lấy ra khỏi khuôn thông qua hệ thống lấy sản phẩm hoặc bằng tay, tạo ra hình dạng tương ứng với lòng khuôn.
Trong một bộ khuôn, phần lõm xác định hình dạng bên ngoài của sản phẩm, được gọi là lòng khuôn (hay khuôn âm, khuôn cái, cối), trong khi phần lồi xác định hình dạng bên trong, được gọi là lõi (hay khuôn dương, khuôn đực, chày) Một bộ khuôn có thể bao gồm một hoặc nhiều lòng khuôn và lõi, với phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi được gọi là mặt phân khuôn.
Hình 2.3: Khuôn âm và khuôn dương ở trạng thái đóng
2.2.2 Phân loại khuôn ép phun
Theo số tầng lòng khuôn:
Khuôn dùng kênh dẫn nóng
Khuôn dùng kênh dẫn nguội
Theo cách bố trí kênh dẫn:
Theo số màu nhựa tạo ra sản phẩm:
Khuôn cho sản phẩm một màu
Khuôn cho sản phẩm nhiều màu
Tóm lại, có nhiều loại khuôn ép phun bao gồm khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, khuôn có kênh dẫn nóng, khuôn nhiều tầng và khuôn cho sản phẩm nhiều màu Khuôn nhiều tầng tích hợp nhiều lòng khuôn giống nhau, trong khi khuôn cho sản phẩm nhiều màu yêu cầu máy ép có nhiều đầu phun Ngoài ra, còn có các cách phân loại khác nhau cho các loại khuôn này.
- Theo lực đóng khuôn chia ra loại: 7…50…100…8000 tấn
- Theo lượng nguyên liệu cho một lần phun tối đa: 1, 2, 3, 5, 8…56, 120oz (ounce-1 ounce = 28,349 gram)
Lực kẹp khuôn Kích thước tương đối
500 – 1000 tấn Lớn Trên 1000 tấn Rất lớn
Bả ng 2.2: Phân loại theo lực kẹp khuôn
Theo loại pitton hay trục vít:
Phân loại theo phương đặt đầu phun nhựa: Nằm ngang hay thẳng đứng
Phân loại theo tên gọi của hãng sản xuất
2.2.3 Kết cấu chung của một bộ khuôn
Ngoài core và cavity, bộ khuôn còn bao gồm nhiều bộ phận khác Các bộ phận này được lắp ghép với nhau, tạo thành những hệ thống cơ bản của bộ khuôn.
Hệ thống dẫn hướng và định vị bao gồm các thành phần như chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, vòng định vị, bộ định vị và chốt hồi Chức năng chính của hệ thống này là đảm bảo hai phần khuôn được ghép chính xác, giữ đúng vị trí làm việc để tạo ra lòng khuôn với độ chính xác cao.
Hệ thống dẫn nhựa vào lòng khuôn bao gồm bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa và miệng phun, có chức năng cung cấp nhựa từ đầu phun của máy ép vào trong lòng khuôn.
Hệ thống đẩy sản phẩm bao gồm các thành phần như chốt đẩy, chốt hồi, chốt đỡ, bạc chốt đỡ, tấm đẩy, tấm giữ và khối đỡ Những bộ phận này có vai trò quan trọng trong việc đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi quá trình ép hoàn tất.
Hệ thống lõi mặt bên bao gồm các thành phần như lõi mặt bên, má lõi, thanh dẫn hướng, cam chốt xiên và xy lanh thủy lực, có chức năng tháo gỡ những phần không thể tháo (undercut) ngay theo hướng mở của khuôn.
Hệ thống thoát khí bao gồm các rãnh thoát khí, có chức năng loại bỏ không khí tồn đọng trong khuôn, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho nhựa dễ dàng lấp đầy khuôn Điều này giúp ngăn ngừa tình trạng sản phẩm bị bọt khí hoặc cháy.
Hệ thống làm nguội bao gồm các đường nước, rãnh, ống dẫn nhiệt và đầu nối, có chức năng ổn định nhiệt độ khuôn và làm nguội sản phẩm một cách nhanh chóng.
Hình 2.4: Kết cấu chung của một bộ khuôn
5: Tấm khuôn âm 6: Tấm kẹp trước 7: Bạc cuống phun
9: Sản phẩm 10: Bộ định vị 11: Tấm đỡ 12: Khối đỡ 13: Tấm giữ 14: Tấm đẩy
16: Bạc dẫn hướng 17: Chốt hồi về 18: Bạc mở rộng
Khuôn hai tấm
Khuôn hai tấm là loại khuôn phổ biến nhất, nổi bật với thiết kế đơn giản, chi phí thấp và chu kỳ ép phun ngắn hơn so với khuôn ba tấm Khi sử dụng khuôn hai tấm với một lòng khuôn, nhựa sẽ được điền trực tiếp qua bạc cuống phun mà không cần kênh dẫn Đối với khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn, cần chú ý đến thiết kế kênh dẫn và miệng phun để đảm bảo nhựa điền đầy các lòng khuôn đồng thời Trước khi thiết kế, nên sử dụng phần mềm để phân tích và xác định vị trí miệng phun tối ưu Nếu các miệng phun có thể được sắp xếp thẳng hàng với các lòng khuôn, khuôn hai tấm sẽ là sự lựa chọn thích hợp.
Hình 2.6: Kết cấu khuôn hai tấm 2.3.1 Hệ thống cấp nhựa nguội
Một hệ thống kênh dẫn nhựa cơ bản gồm các thành phần: Cuống phun, kênh dẫn nhựa, cổng vào nhựa
Hình 2.7: Hệ thống kênh dẫn nhựa cơ bản
Hệ thống kênh dẫn nhựa đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối nhựa chảy từ vòi phun đến các lòng khuôn Thiết kế, hình dạng và kích thước của hệ thống này ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điền đầy khuôn và chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Trong các khuôn có một lòng khuôn, hệ thống cấp nhựa thường chỉ cần cuống phun Nhựa được cung cấp từ máy ép phun qua bạc cuống phun, sau đó được dẫn trực tiếp tới lòng khuôn.
Với khuôn có nhiều lòng, nhựa được cung cấp từ vòi phun qua cuống phun và hệ thống kênh dẫn, sau đó được bơm vào các lòng khuôn thông qua các cổng vào nhựa.
- Đảm bảo sự điền đầy đồng thời các lòng khuôn
- Lựa chọn đúng vị trí miệng phun sao không cho ảnh hưởng đến thẩm mỹ sản phẩm và đặc tính cơ học của sản phẩm
- Phải đảm bảo lấy sản phẩm nhanh
Cuống phun là bộ phận kết nối giữa vòi phun của máy và kênh nhựa, có chức năng chuyển dòng nhựa từ vòi phun đến kênh dẫn hoặc trực tiếp vào lòng khuôn khi không có kênh dẫn Hệ thống cuống phun phổ biến thường đi kèm với bạc cuống phun, giúp dễ dàng thay thế và gia công.
Hình 2.8: Vị trí cuống phun Để tăng tuổi thọ của khuôn, gắn lò xo dưới cuống phun để giảm va chạm có hại cho khuôn và vòi phun
Cuống phun có lò xo giảm xóc cần được thiết kế với đầu cuống phun nhỏ để đảm bảo sự điền đầy đồng đều giữa các lòng khuôn Góc côn của cuống phun nên đủ lớn để dễ dàng thoát khuôn, nhưng đường kính cuống phun không nên quá lớn nhằm giảm thời gian làm nguội và tiết kiệm vật liệu.
Hình 2.10: Kích thước cuống phun cho thiết kế
13 Đường kính vòi phun lớn hơn cuống phun không hợp lý
Bán kính tiếp xúc giữa vòi phun và phần lõm của cuống phun không hợp lý
Bảng 2.4: Kích thước hợp lý của cuống phun
Trong thực tế, việc gia công lỗ cuống phun trực tiếp trên khuôn thường ít được áp dụng, ngoại trừ những khuôn đơn giản Thay vào đó, người ta thường sử dụng bạc cuống phun để thuận tiện cho quá trình gia công và dễ dàng thay thế.
Trên thị trường hiện nay, có ba loại bạc cuống phun phổ biến với đường kính ngoài là 12mm, 16mm và 20mm Việc lựa chọn loại cuống phun phù hợp phụ thuộc vào khối lượng sản phẩm, kích thước kênh dẫn và đường kính vòi phun của máy phun.
Sử dụng vòng định vị gắn ở đầu bạc cuống phun giúp đảm bảo sự đồng tâm giữa vòi phun và cuống phun Vòng định vị thường được tôi cứng để tăng cường độ bền và tránh bị hư hại bởi vòi phun của máy.
Hình 2.13: Lắp ghép giữa bạc cuống phun và vòng định vị
Khi mở khuôn, cuống phun được lấy ra đồng thời với sản phẩm, vì vậy cần có bộ phận kéo cuống phun Việc tận dụng phần nhựa để giữ cuống phun giúp làm đuôi nguội chậm hơn.
Hình 2.14: Chốt giật đuôi keo kiểu chữ Z
Hình 2.15: Kích thước phần giật đuôi keo
Kênh dẫn nhựa là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun Làm nhiệm vụ đưa nhựa vào lòng khuôn
Khi thiết kế sản phẩm, việc tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng Dưới đây là những nguyên tắc cần được áp dụng trong quá trình thiết kế.
- Giảm đến mức tối thiểu sự thay đổi tiết diện kênh dẫn
- Nhựa trong kênh dẫn phải thoát khuôn dễ dàng
Chiều dài kênh dẫn nên được thiết kế ngắn nhất có thể nhằm đảm bảo quá trình điền đầy lòng khuôn diễn ra nhanh chóng, từ đó giúp duy trì áp lực và nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình này.
Kích thước kênh nhựa phụ thuộc vào loại vật liệu, cần đủ nhỏ để giảm phế liệu, rút ngắn thời gian nguội và giảm lực kẹp Đồng thời, kênh cũng phải đủ lớn để chuyển lượng vật liệu đáng kể, giúp điền đầy lòng khuôn nhanh chóng và giảm thiểu mất áp lực.
Hình 2.16: Một số tiết diện kênh dẫn
Loại kênh dẫn Ưu điểm Nhược điểm
Diện tích bề mặt cắt nhỏ nhất Ít mất nhiệt, ít ma sát
Có lõi nguội chậm giúp duy trì nhiệt và áp suất
Khó vì phải gia công trên hai nửa khuôn nhưng hiện nay máy gia công CNC đã khắc phục được nhược điểm này
Chỉ xếp sau kênh dẫn tiết diện tròn về tính năng
Gia công trên một nửa khuôn
Tốn nhiệu vật liệu hơn
Mất nhiệt nhanh hơn kênh tròn do diện tích bề mặt lớn hơn
Gia công trên một nửa khuôn
Gia công dễ Do tiết diện nguội không đều nên làm tăng ma sát, áp suất không đều
Khó thoát khuôn, ma sát lớn
Bảng 2.5: So sánh tiết diện một số loại kênh dẫn
Kích thước của kênh dẫn
Ngoài việc tính toán kênh dẫn theo lý thuyết, ta có thể tính toán kích thước của kênh dẫn theo công thức sau:
D: Đường kính dòng chảy (mm)
L: Chiều dài dòng chảy (mm)
- Miệng phun là phần nằm giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn
- Khi thiết kế miệng phun cần chú ý các đặc điểm sau:
Để đảm bảo vật liệu được điền đầy sản phẩm hiệu quả, miệng phun cần được đặt ở vị trí tối ưu, từ nơi có bề dày thành lớn nhất đến nhỏ nhất.
- Vị trí miệng phun tối ưu sẽ tạo dòng chảy nhựa êm
- Đặt miệng phun ở vị trí không quan trọng của sản phẩm vì nơi đặt miệng phun có khuynh hướng tồn tại ứng suất dư trong quá trình gia công
- Miệng phun cần đặt ở vị trí sao cho có thể tống hết không khí ra khỏi lỗ thoát hơi mà không tạo bọt khí trong sản phẩm
- Đặt miệng phun sao cho không để lại đường hàn, nhất là khi sử dụng nhiều miệng phun
- Đối với các vật tròn, trụ cần đặt miệng phun tại tâm để duy trì tính đồng tâm
Miệng phun thường được duy trì ở kích thước nhỏ nhất và chỉ mở rộng khi cần thiết Việc này giúp hạn chế thời gian thực hiện các công đoạn cắt thêm, đồng thời tránh tạo ra các vết trên sản phẩm.
Giới thiệu về máy ép phun
2.4.1 Cấu tạo của máy ép phun
Hình 2.31: Cấu tạo máy ép phun 2.4.2 Hệ thống hỗ trợ ép phun
Là hệ thống giúp vận hành máy ép phun Bao gồm 4 hệ thống nhỏ:
Hình 2.32: Hệ thống hỗ trợ ép phun
Hệ thống phun nhựa là thiết bị quan trọng giúp đưa nhựa vào khuôn thông qua các quy trình như cấp nhựa, nén, khử khí, làm chảy và phun nhựa lỏng để định hình sản phẩm Hệ thống này bao gồm nhiều bộ phận khác nhau, mỗi bộ phận đóng vai trò thiết yếu trong quy trình sản xuất.
- Các băng gia nhiệt (Heater band)
- Bộ hồi tự hở (Non-return Assembly)
Hình 2.33: Hệ thống phun trên máy ép
- Phễu cấp liệu: Chứa vật liệu nhựa dạng viên để cấp vào khoang trộn
Khoang chứa liệu là nơi chứa nhựa và cho phép vít trộn di chuyển qua lại bên trong Khoang trộn được gia nhiệt thông qua các băng cấp nhiệt, giúp nhiệt độ xung quanh khoang chứa liệu cung cấp từ 20 đến 30% nhiệt độ cần thiết để làm chảy lỏng vật liệu nhựa.
Băng gia nhiệt là thiết bị quan trọng giúp duy trì nhiệt độ trong khoang chứa liệu, đảm bảo nhựa luôn ở trạng thái chảy dẻo Trên một máy ép nhựa, thường có nhiều băng gia nhiệt được cài đặt với các mức nhiệt độ khác nhau, tạo ra các vùng nhiệt độ phù hợp cho quá trình ép phun hiệu quả.
- Trục vít: Có chức năng nén, làm chảy dẻo và tạo áp lực để đẩy nhựa chảy dẻo vào lòng khuôn
Hình 2.35: Cấu tạo trục vít
- Bộ hồi tự hở: Bộ phận này gồm vòng chắn hình nêm, đầu trục vít Chức năng của nó là tạo ra dòng nhựa bắn vào khuôn
Hình 2.36: Bộ hồi tự hở
Vòi phun đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối khoang trộn với cuống phun, cần có hình dạng đảm bảo kín khít giữa khoang trộn và khuôn Nhiệt độ tại vòi phun nên được cài đặt tối thiểu bằng nhiệt độ chảy của vật liệu Trong quá trình phun nhựa lỏng vào khuôn, vòi phun phải được căn chỉnh chính xác với bạc cuống phun và đầu vòi phun nén để đảm bảo hiệu quả tối ưu.
26 được lắp kín với phần lõm của bạc cuống phun thông qua vòng định vị để đảm bảo nhựa không bị phun ra ngoài và tránh mất áp
Đường kính lỗ phun của đầu vòi phun cần phải nhỏ hơn đường kính lỗ của bạc cuống phun từ 0,125 đến 0,75 mm Điều này giúp cuống phun dễ dàng thoát ra ngoài và ngăn chặn hiện tượng cản dòng.
- Chiều dài của vòi phun nên dài hơn chiều sâu của bạc cuống phun
- Độ côn tùy thuộc vào vật liệu phun
Chức năng của khuôn trong quá trình ép phun bao gồm việc đóng mở khuôn, tạo lực kẹp giữ khuôn trong giai đoạn làm nguội, và đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi chu kỳ ép phun kết thúc.
Hệ thống này gồm các bộ phận:
- Cụm đẩy của máy (Machine ejector)
- Tấm di động (Moverable platen)
- Tấm cố định (Stationary platen)
- Những thanh nối (Tie bars)
Hình 2.37: Hệ thống đẩy trên máy ép 2.4.5 Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển cho phép người vận hành máy móc theo dõi và điều chỉnh các thông số gia công như nhiệt độ, áp suất, tốc độ phun và vị trí bộ phận trong hệ thống thủy lực Quá trình điều khiển này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng và hiệu quả kinh tế Hệ thống điều khiển giao tiếp với người vận hành thông qua bảng điều khiển và màn hình máy tính.
Hình 2.38: Hệ thống điều khiển trên máy ép
QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN
Lựa chọn vật liệu ép phun
Có hai phương án là sử dụng nhựa PP hoặc PS
Vật liệu Ưu điểm Nhược điểm
PP Loại nhựa nhẹ nhất (0.915 g/cm 2 )
Không thấm khí, chịu được nước sôi (< 130 0 C)
Tính bền cơ học cao (bền xé, bền kéo đứt), khá cứng vững
Cách điện tốt, chống thấm nước, kháng hóa chất
Hệ số co rút lớn (1.0 ÷ 2.5 %)
PS Hệ số co rút nhỏ (0.3 ÷ 0.6 %)
Cách điện tốt, chống thấm nước, kháng hóa chất
Chỉ dùng được ở nhiệt độ thấp hơn 80 0 C)
Bảng 3.1: Bảng so sánh nhựa PP và PS
Kết luận, nhựa PP là lựa chọn tối ưu cho sản phẩm khuôn ép phun nhãn tên móc khóa nhờ vào độ bền, trọng lượng nhẹ, tính thẩm mỹ và khả năng chịu nhiệt tốt Ngoài ra, nhựa PP còn có khả năng chống thấm nước và khí, cùng với yêu cầu độ chính xác không cao của sản phẩm, làm cho nó trở thành vật liệu phù hợp nhất.
Cơ sở thiết kế
Theo xu hướng phát triển xã hội, sản phẩm nhựa ngày càng phổ biến, thay thế cho nhiều vật liệu khác Móc khóa nhựa được ưa chuộng nhờ tính tiện lợi và hữu ích, thường được sử dụng tại văn phòng và trường học.
Theo nhu cầu thực tiễn sản phẩm móc khóa, bảng tên được thiết kế dựa trên cơ sở sau đây:
Nhỏ, gọn, có thể sử dụng mọi nơi
Có thể giữ được nhãn tên
Phần móc cứng vững có thể giữ được chìa khóa
Có logo của nhà sản xuất
Sản phẩm được thiết kế dựa trên cở sở ứng dụng phần mềm Creo Parametric 3.0
Yêu cầu kỹ thuật và thẫm mỹ của sản phẩm
Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm:
- Sản phẩm đạt được hình dáng và kích thước như thiết kế
- Phần móc của sản phẩm đạt được cơ tính cao
- Sản phẩm không có bavia
- Các bề mặt của sản phẩm đạt được độ bóng cao
- Sản phẩm nhẹ thuận tiện sử dụng
- Sử dụng vật liệu có thể tái chế
Yêu cầu về tính thẩm mỹ:
- Màu sắc thu hút thị hiếu người sử dụng
- Các bề mặt của sản phẩm trơn láng.
Thiết kế sản phẩm
3.4.1 Thiết kế sản phẩm bảng tên
STT Giải thích lệnh Sketch Kết quả
Extrude, chọn mặt Top: Vẽ hình chữ nhật có kích thước
86×54mm, sau đó đùn lên
Round 4 góc của hình chữ nhật vừa tạo với kích thước là 3mm
Sweep để tạo vòng ngoài của bảng tên
Extrude để tạo hình gân phía trong, đùn lên
Extrude vẽ gân bên trong, đùn lên 0.5mm
Mirror để tạo các gân còn lại
Extrude tạo lỗ tròn để lấy thẻ bảng tên ra, đục thủng
Extrude tạo chốt cài giữ thẻ tên, đùn xuồng 0.6mm
Round cạnh của chốt cày thẻ vừa tạo
Extrude đục thủng phần dưới để để dàng chế tạo khuôn
Mirror để tạo chốt cày thẻ đối xứng
Extrude để tạo móc treo thẻ ở giữa
Extrude để tạo móc treo thẻ hai bên
Mirror qua mặt phẳng giữa để tạo móc treo đối xứng
Tiếp tục dùng lệnh Extrude để tạo móc treo bên cạnh
Bảng 3.2: Trình tự các bước thiết kế sản phẩm bảng tên
Hình 3.1: Mặt trước sản phẩm bảng tên sau khi thiết kê hoàn chỉnh
Hình 3.2: Mặt sau sản phẩm bảng tên sau khi thiết kế hoàn chỉnh
3.4.2 Thiết kế sản phẩm móc khóa
STT Giải thích lệnh Skecth Kết quả
Extrude để vẽ mặt đế của móc khóa kích thước
Round 4 cạnh của hình chữ nhật vừa tạo, cung bo co kích thước 1.5mm
Tạo một Skecth để vẽ vòng bao ngoài của móc khóa
Sweep để tạo biên dạng ngoài
Mirror lấy đối xứng Sweep vừa tạo qua mặt phẳng FRONT
Skecth vẽ biên dạng như hình bên
Tiếp tục dùng lệnh Sweep kết hợp với lệnh
Mirror để tạo móc treo
Extrude để tạo phần nối giữa thân và tấm đậy móc khóa
Extrude để tạo phần gặp phía sau của móc khóa
Extrude để tạo phần gân phía sau
Extrude để tạo phần gày phía trên của móc khóa
Extrude để tạo chốt giữa của móc khóa
Bảng 3.3: Trình tự các bước thiết kế sản phẩm móc khóa
Hình 3.3: Mặt trước của sản phẩm móc khóa sau khi thiết kế
Hình 3.4: Mặt sau của sản phẩm móc khóa sau khi thiết kế
3.4.3 Thiết kế sản phẩm Bag Tag
STT Giải thích lệnh Sketch
Extrude để tạo phần dưới của sản phẩm, đùn xuống 2.6mm
Extrude để tạo phần móc trên của sản phẩm
Extrude để tạo phần rỗng bên trong, đùn xuống 1.6mm
Round để bo cung phía trong, round
Tiếp tục sử dụng lệnh
Round để bo các cạnh ngoài của sản phẩm
Extrude để tạo lỗ móc dây đeo
Tiếp tục sử dụng lệnh
Extrude để tạo lỗ móc dây treo
Extrude để tạo phần chốt gày
Extrude để tạo phần lấy sản phẩm bên trong
Extrude để tạo phần nắp đậy cho sản phẩm
Tiếp tục sử dụng lệnh
Extrude để tạo phần nắp đậy của sản phẩm
Bảng 3.4: Trình tự các bước thiết kế sản phẩm Bag Tag
Hình 3.5: Sản phẩm Bag Tag sau khi thiết kế hoàn chỉnh
Tính khối lượng của các sản phẩm
3.5.1 Khối lượng sản phẩm bảng tên
Sau khi hoàn thành thiết kế sản phẩm, phần mềm Creo Parametric 3.0 cung cấp công cụ kiểm tra khối lượng cho các sản phẩm nhựa đã thiết kế Việc tính toán khối lượng dựa trên thể tích khối rắn của sản phẩm và thông số tỉ trọng (Density) đã được sử dụng Để thực hiện kiểm tra khối lượng, người dùng chỉ cần chọn mục Analysis/Mass Properties.
Hệ thống yêu cầu cung cấp các thông tin theo hộp thoại với yêu cầu:
CSYS: Chọn hệ tục tọa độ bằng cách Click chuột vào hệ trục tọa độ trên màn hình
Density: Nhập tỉ trọng của loại nhựa sử dụng (chọn 0.915 là tỷ trọng của nhựa PP)
Sau đó chọn Ok để hệ thống tính toán cho kết quả như sau: Khối lượng của sản phẩm bảng tên ứng với vật liệu nhựa PP là 5.3552216 gam
Hình 3.6: Sản phẩm bảng tên
Hình 3.7: Kết quả tính khối lượng sản phẩm bảng tên
3.5.2 Khối lượng của sản phẩm móc khóa
Hình 3.8: Sản phẩm móc khóa
Hình 3.9: Kết quả tính khối lượng sản phẩm móc khóa
Khối lượng của sản phẩm móc khóa ứng với vật liệu nhựa PP là 2.5103686gam
3.5.3 Khối lượng của bộ sản phẩm Bag Tag
Hình 3.10: Sản phẩm Bag Tag
Hình 3.11: Kết quả tính khối lượng bộ sản phẩm Bag Tag
Khối lượng bộ sản phẩm Bag Tag ứng với vật liệu nhựa PP là 4.20672263gam.
Thể tích của các sản phẩm
3.6.1 Thể tích sản phẩm bảng tên
Phần mềm Creo Parametric hỗ trợ kiểm tra thể tích của sản phẩm bằng cách sử dụng công cụ Analysis/Volume
Thể tích của sản phẩm bảng tên được phần mềm tính toán là 5.85270 cm 3
Hình 3.12: Đo thể tích sản phẩm bảng tên
3.6.2 Thể tích sản phẩm móc khóa
Thể tích của sản phẩm móc khóa được phần mềm tính toán là 2.74357 cm 3
Hình 3.13: Đo thể tích sản phẩm móc khóa
3.6.3 Thể tích bộ sản phẩm Bag Tag
Thể tích của bộ sản phẩm Bag Tag được phần mềm tính toán được là 4.597 cm 3
Hình 3.14: Đo thể tích bộ sản phẩm Bag Tag
Kiểm tra bề dày của sản phẩm
3.7.1 Kiểm tra bề dày sản phẩm bảng tên
Trong kỹ thuật làm khuôn ép nhựa, việc đảm bảo chiều dày đồng đều của chi tiết là rất quan trọng để tránh hiện tượng cong vênh do co rút không đồng đều Modul Mold Cavity cung cấp tính năng kiểm tra bề dày thông qua tùy chọn Analysis/Thickness Check, cho phép người thiết kế xác định xem chiều dày của chi tiết có nằm trong phạm vi mong muốn hay không Nhờ vào công cụ này, người thiết kế có thể đánh giá sản phẩm đã đạt yêu cầu hay cần thực hiện chỉnh sửa.
Hình 3.15: Bề dày sản phẩm bảng tên
Hình 3.16: Kiểm tra bề dày sản phẩm bảng tên
Bề dày của sản phẩm bảng tên dao động từ 1mm đến 3mm, với quy định rằng không có sản phẩm nào có bề dày lớn hơn 3mm (>=Max=No) Tuy nhiên, sản phẩm có bề dày lớn hơn 1mm vẫn được phép (=Max=No) nhưng lớn hơn 1mm thì có (=Max=No), nhưng có bề dày lớn hơn 1mm ( 2 lần tổng trọng lượng tấm E và tấm F:
Chọn F=Lx50%, Fmax=Lx0.53, SP1=SP3=0mm
=> Tra bảng theo chuẩn FUTABA chọn lò xo: Ф = 15 mm, L = 50 mm, L0 = 25 mm,
3.11.6 Lựa chọn hệ thống dẫn hướng
Tra theo chuẩn FUTABA: d = 20 mm, d1 = 20 mm, D = 25 mm, H =6 mm, E 5 mm, L = 57 mm
Hình 3.69: Kích thước chốt dẫn hướng
Bảng 3.11: Kích thước và dung sai
Hình 3.70: Kích thước chiều dài và đường kính
Tra theo chuẩn FUTABA d = 20 mm, d1= 30 mm, D = 35 mm, H = 8 mm, L = 34 mm
Hình 3.71: Kích thước bạc dẫn hướng
Hình 3.72: Kích thước bạc dẫn hướng tra theo chuẩn FUTABA
3.11.7 Tính toán hệ thống thoát khí
Dựa vào cơ sở lý thuyết đã trình bày ở chương 2 ta tiến hành tính các thông số của hệ thống thoát khí
Kích thước của hệ thống thoát khí trong bộ khuôn ép phun nhãn tên móc khóa:
Hình 3.73: Kích thước rãnh thoát khí
Kích thước rãnh dẫn: W = 6 mm, L = 3 mm, d = 0.05 mm
Hình 3.74: Rãnh thoát khí trên khuôn 3.11.8 Xác định các chi tiết khác trong khuôn
Gối đỡ phụ: Tăng bền cho khuôn trong quá trình ép phun
Hình 3.75: Thông số thiết kế hệ thống định vị gối đỡ trên khuôn
Hình 3.76: Thông số hệ thống định vị gối đỡ
Hình 3.77: Thông số bulong vòng và bảng tra theo chuẩn Futaba
Tổng khối lượng các tấm khuôn là 67.65 kg
Tổng trọng lượng là 67.65 x 9.8 = 662.97 N = 0.66297 kN
Dựa vào thông số trọng lượng tra bảng chọn M10x1.5.
Ứng dụng Moldflow 2012 mô phỏng phân tích quá trình điền đầy
Sau khi phân tích từng sản phẩm riêng lẻ và xác định vị trí cổng vào nhựa, chúng tôi tiến hành xây dựng kênh dẫn bằng phần mềm Creo Parametric 3.0, sau đó đưa mô hình vào môi trường phân tích của phần mềm Moldflow 2012.
Hình 3.78: Sản phẩm với kênh dẫn được thiết kế hoàn chỉnh
Thực hiện các thao tác tương tự như trên ta thu được kết quả phân tích như sau:
Trong quá trình ép phun, hai khuyết tật phổ biến thường gặp là đường hàn và rỗ khí, bên cạnh một số khuyết tật khác như phun thiếu và bavia Để giảm thiểu sự xuất hiện của các khuyết tật này trên sản phẩm, cần điều chỉnh các yếu tố như kênh dẫn nhựa, áp suất phun, tốc độ phun và nhiệt độ nóng chảy của nhựa.
Hình 3.80: Khuyết tật rỗ khí
Thời gian điền đầy trong quá trình ép nhựa là khoảng thời gian mà nhựa chảy từ đầu phun cho đến khi lấp đầy hoàn toàn lòng khuôn Các khu vực được đánh dấu màu đỏ trong hình 3.81 biểu thị những vùng được điền đầy sau cùng, cho thấy sự phân bố nhựa trong khuôn.
Thời gian điền đầy là 0.4324 giây, với áp suất tại thời điểm chuyển đổi đạt 47.39 MPa Kết quả này cho phép xác định xem lòng khuôn đã được điền đầy hoàn toàn hay chưa, đồng thời cho thấy giá trị áp suất tối đa cần thiết để đảm bảo việc điền đầy các lòng khuôn.
Áp suất điền đầy là yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất, thể hiện sự thay đổi áp suất Đối với bộ sản phẩm nhãn tên móc khóa, áp suất tối đa cần thiết được phân tích là 47.39MPa, phù hợp với các loại máy ép phun hiện có.
Trong quá trình phun ép, áp suất đạt 47.39MPa, và biểu đồ lực kẹp cho thấy sự biến đổi của lực kẹp Lực kẹp không ổn định trong quá trình này, và có mối liên hệ chặt chẽ với áp suất: khi áp suất tăng, lực kẹp cũng tăng theo để đảm bảo hai nửa khuôn khít chặt với nhau.
Hình 3.85: Lực kẹp khuôn (8 tấn)
Áp suất phun cần thiết là 47.39MPa < 139.3MPa của máy ép
Lực kẹp khuôn 8 tấn < 120 tấn
Khối lượng sản phẩm tính cả kênh dẫn (18.4245g) < khối lượng tối đa máy có thể ép trong một lần (267g)
Hình 3.86: Khối lượng kênh dẫn và sản phẩm
Kết luận: Phân tích cho thấy rằng sản phẩm nhãn tên móc khóa có thể được ép trên máy SW – 120 B với mức độ khuyết tật tối thiểu.
Áp suất điền đầy lớn nhất: PMax = 47.39 (MPa)
Lực kẹp khuôn: FK = 8 (tấn)
Nhiệt độ nhựa nóng chảy: TMelt = 255 0 C
Tách khuôn và thiết kế khuôn bằng Creo Parametric 3.0
Bước 1: Tạo File gia công mới Chọn File > New > Manufacturing > Mold Cavity > Đặt tên > Chọn đơn vị mmns
Hình 3.87: Tạo File tách khuôn mới
Bước 2: Bố trí các lòng khuôn Chọn để lắp từng sản phẩm
Hình 3.89: Bố trí các lòng khuôn
Bước 3: Tạo phôi bằng lệnh Extrude với kích thước 230 x 230 x 50 mm, sử dụng mặt phẳng vẽ phác là mặt trên cùng của sản phẩm, trùng với mặt phân khuôn.
Bước 4: Nhập hệ số co rút cho từng sản phẩm với nhựa PP là 0.015
Hình 3.91: Nhập hệ số co rút
Bước 5: Tạo mặt phân khuôn
Sử dụng 3 lệnh gồm Extrude, Fill và Merge với cách làm chi tiết như sau:
Sử dụng lệnh Extrude để tạo hình cho phần lòng của ba sản phẩm bằng cách gọi lệnh Extrude, chọn mặt trong của sản phẩm, sau đó chọn Project và đánh dấu toàn bộ đường viền bên trong sản phẩm, cuối cùng đùn lên mặt dưới của gờ.
Hình 3.92: Chọn mặt vẽ phác
Hình 3.94: Mặt phân khuôn được tạo
Hình3.95: Mặt phân khuôn được tạo
Hình 3.96: Mặt phân khuôn được tạo
- Dùng lệnh Fill để vá các mặt hở:
Hình 3.97: Vá các chỗ hở
Sử dụng lệnh Merge để kết nối các mặt phân khuôn, bắt đầu bằng cách gọi lệnh Merge, chọn Fill 4 và Extrude 1 Tiếp theo, chọn Merge 1 và Extrude 2, sau đó chọn Merge 2 và Extrude 3 Cuối cùng, Merge 3 sẽ tạo ra mặt phân khuôn hoàn chỉnh (chi tiết có file tách khuôn đính kèm).
Bước 6: Thiết kế hệ thống kênh dẫn nhựa
- Chọn biểu tượng > Chọn tiết diện kênh dẫn (round) > Nhập đường kính
> Chọn mặt phẳng vẽ phác
- Lấy các thống số kênh dẫn đã chọn với đường kính kênh dẫn chính là 6 mm và đường kính kênh dẫn nhánh là 5 mm
- Chọn > Done > Giữ ctrl chọn mặt phân khuôn và các mặt được vá >
- Đặt tên cho nửa thứ 1 > Ok 2 lần > Đặt tên cho nửa thứ 2 > Ok
Bước 8: Đông đặc thể tích hai tấm khuôn
- Chọn > Chọn hai nửa khuôn vừa tạo > Ok
Hình 3.107: Bảng lựa chọn đông đặc hai tấm khuôn
Bước 9: Thiết kế miệng phun
- Mở hai nửa khuôn vừa tạo và vẽ miệng phun kiểu quạt bằng lệnh Extrude với kích thước đã trình bày ở phần cơ sở lý thuyết
Bước 10: Thiết kế cuống phun
- Mở tấm khuôn cái lên vẽ cuống phun bằng lệnh Revolve
Hình 3.108: Kênh dẫn hoàn chỉnh
Bước 11: Thiết kế hệ thống thoát khí
- Thiết kế rãnh dẫn kích thước 6 x 3 x 0.05 mm
- Thiết kế rãnh thoát kích thước 6 x 3 x 1 mm
Hình 3.109: Hệ thống thoát khí trên khuôn
Bước 12: Thiết kế hệ thống làm mát
Do sự đa dạng của các sản phẩm và số lượng ty đẩy lớn trên tấm khuôn dương, việc bố trí hệ thống làm mát trở nên khó khăn Do đó, chỉ thiết kế hệ thống làm mát cho tấm khuôn âm là giải pháp hợp lý.
- Tạo lỗ suốt đường kính 8 mm cho đường nước bằng lệnh Hole và Mirror để thêm một đường
Tạo vai để bắt co nước bằng lệnh Extrude và Mirror để tạo hai lỗ phía còn lại
Hình 3.111: Tạo vai để bắt co nước
Tạo ren M10x1 bằng lệnh Hole, thực hiện tương tự cho các lỗ còn lại.
Thiết kế vỏ khuôn bằng EMX 9.0
EMX (Expert Moldbase Extention): Là modul chạy trực tiếp trên phần mềm Creo Parametric hỗ trợ thiết kế vỏ khuôn một cách chính xác và hiệu quả
3.14.1 Trình tự thiết kế khuôn với EMX
- Bước 1: Tạo mội trường làm việc
- Bước 2: Đưa vỏ khuôn vào ba mặt phẳng chuẩn
- Bước 3: Lắp các linh kiện
- Bước 4: Hiệu chỉnh quá trình thiết kế
Kết cấu khuôn theo chuẩn FUTABA:
Hình 3.113: Kết cấu khuôn theo chuẩn FUTABA
3.14.3 Các bước thiết kế khuôn bằng EMX 9.0
Khởi động Creo 3.0 vào môi trường EMX Create New Đặt tên cho Project Name Ok
Trong môi trường EMX chọn Emx General Assembly Definition Xuất hiện hộp thoại Moldbase Definition
Hình 3.114: Hộp thoại Moldbase Definition
Trong hộp thoại Moldbase Definition chọn kiểu khuôn futaba_s chọn kích thước khuôn 230 x 230 mm
Click vào biểu tượng xuất hiện hộp thoại Load EMX Assembly để lấy bộ khuôn chuẩn theo futaba_s SC – Type click Ok
Hình 3.116: Hộp thoại Load EMX Assembly
Hiệu chỉnh kích thước khuôn
Sau khi lấy bộ khuôn ra, chỉnh lại kích thước các tấm khuôn sao cho đúng bằng với kích thước từng tấm khuôn đã tách
Chỉnh bề dày cho khuôn âm:
Hình 3.118: Nhấp chuột phải vào tấm khuôn âm
Nhấp phải chuột vào tấm có màu đỏ chỉnh lại kích thước chiều cao sao cho bằng tấm khuôn âm cần lắp vào
Xuất hiện hộp thoại Plate chọn thickness nhập giá trị chiều cao của tấm khuôn âm cần lắp vào (khuôn ở đây có giá trị là 35 mm) Ok
Hình 3.119: Hiệu chỉnh bề dày tấm khuôn âm
Chỉnh bề dày khuôn dương:
Làm tương tự với tấm khuôn dương (khuôn dương ở đây có giá trị là 25 mm)
Hình 3.120: Nhấp chuột phải tấm khuôn dương
Hình 3.121: Hiệu chỉnh tấm khuôn dương
Chỉnh chiều cao gối đỡ:
Hiệu chỉnh kích thước gối đỡ (gối đỡ ở đây có giá trị là 80 mm)
Hình 3.122: Nhấn chuột phải vào gối đỡ
Hình 3.123: Hiệu chỉnh kích thước gối đỡ
Chỉnh sửa kích thước bạc dẫn hướng, chốt dẫn hướng cho hợp lí
Chỉnh sửa chốt dẫn hướng:
Hình 3.124: Nhấp phải chuột vào chốt dẫn hướng
Chọn lại kích thước là 57 mm
Hình 3.125: Hiệu chỉnh kích thước chốt dẫn hướng
Chỉnh sửa bạc dẫn hướng:
Hình 3.126: Nhấp phải chuột vào bạc dẫn hướng
Hình 3.127: Hiệu chỉnh kích thước bạc dẫn hướng
Tương tự với lò xo ta chọn lại kích thước 50 mm
Hình 3.128: Hiệu chỉnh kích thước lò xo
Lắp các chi tiết vào khuôn:
Chọn biểu tượng xuất hiện hộp thoại Component Status > Chọn các chi tiết muốn lắp > Ok
Hình 3.129: Lựa chọn các linh kiện lắp vào khuôn
Hình 3.130: Bộ khuôn sau khi lắp các chi tiết
Tiếp theo tiến hành lắp các chi tiết còn thiếu như vòng định vị, bạc cuống phun, chốt đẩy, trụ đỡ, bulong vòng
Vào thẻ locating FH để chọn loại vòng định vị cho khuôn
Hình 3.131: Lựa chọn lắp vòng định vị
Chọn chuẩn misumi chọn DM1 - Diameter là 100 Ok
Hình 3.132: Hiệu chỉnh vòng định vị
Vào thẻ Sprue Bushing để chọn kích thước chuẩn theo máy cho bạc cuống phun
Hình 3.134: Lựa chọn lắp bạc cuống phun
Hình 3.135: Hiệu chỉnh bạc cuống phun
Trong danh mục EMX Components, bạn có thể lựa chọn giữa hai loại chi tiết chốt đẩy là Ejector Pin và bulong Ngoài ra, chốt giật đuôi keo và gối đỡ phụ cũng được thiết kế đặc biệt để đáp ứng nhu cầu sử dụng.
Hình 3.137: Chốt đẩy và chốt giật đuôi keo
Hoàn thành lắp bộ khuôn gồm các tấm sau:
Hình 3.140: Bộ khuôn hoàn chỉnh
Kích thước 280 x 230 x 25 mm tạo trong môi trường EMX
Kích thước 230 x 230 x 35 mm được lắp vào môi trường EMX
Kích thước 230 x 230 x 25 mm được lắp vào môi trường EMX
Kích thước 43 x 230 x 80 mm số lượng 2 cái được tạo trong môi trường EMX
Kích thước 140 x 230 x15 mm được tạo trong môi trường EMX
Kích thước 140 x 230 x 20 mm được tạo trong môi trường EMX
Kích thước 280 x 230 x 25 mm được tạo trong môi trường EMX
