tai lieu khuon nhua

KÕt CÊu cña khu«nI. Kết cấu khuôn cơ bản1.1. Những bộ phận chính của khuôn:

Trong các loại khuôn nhựa, kết cấu khuôn dùng trong ép tạo hình, đùn tạo hình, phun tạo hình thì phần quan trọng nhất trước hết là vùng lòng khuôn bảo đảm điền đầy vật liệu để có được sản phẩm tạo hình như mong muốn.

Lấy lòng khuôn làm trung tâm, khuôn được tạo thành từ những chi tiết ở vùng lòng khuôn, có thêm thiết bị đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn, bộ phận gia nhiệt, bộ phận gá lắp khuôn trên máy và các trang thiết bị khác. Ngoài các bộ phận nêu trên ở khuôn tạo hình đùn và phun, còn có thêm bộ phận dẫn vật liệu nóng chảy vào lòng khuôn như đậu rót, rãnh dẫn, cổng phân phối. Về cơ bản có 6 bộ phận sau:

a) Vùng lòng khuôn.b) Bộ phận dẫn vật liệu (ở khuôn tạo hình đùn và phun).c) Thiết bị đẩy, lấy sản phẩm.d) Bộ phận điều tiết nhiệt độ khuôn (bộ phận thực hiện gia nhiệt hoặc làm nguội).e) Bộ phận gá lắp khuôn vào máy.f) Các chi tiết khuôn cơ sở.

Trong đó, vùng lòng khuôn là vùng trực tiếp tạo kích thước và hình dáng sảm phẩm, nó được hình thành từ hốc khuôn và lõi khuôn. Thông thường kết hợp hai cái đó gọi là “lòng khuôn” (cavity). Vì hình dáng lòng khuôn, độ chính xác kích thước và trạng thái bề mặt của nó có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm, nên lòng khuôn là bộ phận quan trọng nhất. Cấu tạo vùng lòng khuôn có quan hệ mật thiết với rãnh dẫn vật liệu và tùy theo các phương pháp tạo hình ép nhựa, đúc ép chuyển (tranfer) và ép phun mà khuôn có kết cấu đặc thù khác nhau.

1.2. Khuôn ép nhựa

Ép nhựa là phương pháp tạo hình đại diện cho nhựa nhiệt rắn. Ngoài ra, nó là cơ sở cho nhiều phương pháp tạo hình khác và khuôn dùng khi ép nhựa có kết cấu khuôn cơ bản cho các phương pháp tạo hình khác.Kết cấu khuôn ép nhựa có điểm khác nhau tùy theo hình dáng sản phẩm, vật liệu tạo hình sử dụng và chủng loại máy ép. Nhưng cũng có thể chia thành 4 loại như sau:

A. Khuôn hở.

A. Khuôn kín.

B. Khuôn nửa kín nửa hở.

C. Khuôn ghép (split mould).

Hình 2.11) Khuôn hở.

Đó là khuôn đơn giản nhất trong số khuôn ép nhựa, như hình (2a). Khuôn này được hình thành từ hai bộ phận khuôn trên và khuôn dưới. Nửa khuôn trên là bộ phận khuôn đực gọi là lõi khuôn (core), còn nửa khuôn dưới là bộ phận khuôn cái, gọi là hốc khuôn (cavity). Để toàn bộ khuôn vào giữa tấm gia nhiệt, vừa gia nhiệt vừa đổ vật liệu dạng bột vào lòng khuôn, đặt áp vào nửa khuôn trên. Khi đó, do áp lực, vật liệu thừa trong lòng khuôn sẽ chảy từ thành mép cắt khuôn thành bavia. Tuy nhiên, nói chung khó đạt được độ chính xác kích thước do có chiều dày của bavia, hơn nữa để loại bỏ bavia cần có một số nguyên công sau đó. Vả lại, trong trường hợp vật liệu tạo hình có vảy bavia độn vải, giấy hay sợi asbest lớn thì có nhược điểm là khó bảo đảm lực tạo hình, cũng như khó điền đầy vật liệu.

Khu«n hë

Khu«n kÝn

Khu«n nöakÝn nöa hë

Khu«n trªnMÐp c¾t baviaS¶n phÈmKhu«n d í i(lßng khu«n)

Khu«n trªnMÐp c¾t

Khu«n d í i

Khu«n trªnMÐp c¾tKhu«n d í i

Hình 2.2Hình 2.2 biểu thị kết cấu thực tế của khuôn kiểu ép phẳng. Trên hình vẽ, khi mở khuôn, sản phẩm tách khỏi khuôn dưới và mắc vào khuôn trên, và người ta dùng tấm gỡ để đẩy sản phẩm rơi xuống.Khuôn kiểu này dùng để chế tạo chi tiết có hình phẳng và tương đối đơn giản như

hình đĩa, bát, nút công tắc. Nếu chế tạo khuôn phù hợp và lượng vật liệu đưa vào chính xác thì cũng có thể ép sản phẩm lớn.

Kết cấu khuôn tạo hình bằng cách phun hoặc ép chuyển (tranfer) mà sẽ nói sau cũng thuộc kết cấu khuôn kiểu này.

2) Khuôn kín

Như hình 2.1b, là khuôn có cầu tạo như kết hợp giữa xilanh và piston. Áp lực đặt ở nửa khuôn trên nên có tác động trực tiếp đối với vật liệu tạo hình, đó chính là đặc trưng của khuôn. Khuôn loại này, có thể ép sản phẩm tạo hình đơn giản với vật liệu có độn vải hay sợi amiang mà ở khuôn ép phẳng khó thực hiện. Hơn nữa, khuôn này cũng có thể cho hình dáng sản phẩm có độ chính xác cao nhất. Tuy nhiên loại này có nhược điểm là hầu như vật liệu nóng chảy không thoát ra ngoài được, nếu không đảm bảo lượng vật liệu chính xác thì khó đạt độ chính xác theo chều sâu sản phẩm. Ngoài ra khuôn dễ bị nghiêng đi ở mối ghép giữa khuôn trên và khuôn dưới nên chiều dày sản phẩm sẽ bị lệch, khuôn dễ bị xước và in vết lên sản phẩm.

TÊm ®Õ phÝa cè ®ÞnhTÊm gia nhiÖt phÝa cè ®Þnh

TÊm khu«nTÊm ®Èy s¶n phÈm

Lâi

VÝt h·m

TÊm khu«n phÝa di ®éngLßng khu«n

TÊm gia nhiÖt phÝa di ®éngTÊm gèiTÊm ®Èy phÝa trªnTÊm ®Èy phÝa d í i

TÊm ®Õ phÝa cè ®Þnh

3)Khuôn nửa kín nửa hở

Khuôn này, như hình 2.1c, là khuôn tổng hợp giữa khuôn ép phẳng và khuôn ép chìm và được sử dụng như là khuôn ép chìm ở nửa đầu hành trình ép, nhưng phần sau làm việc như khuôn ép phẳng. Khuôn trên và dưới được đỡ bằng bộ phận ép. Vật liệu thừa chảy ra từ lòng khuôn sẽ được cắt đứt ở bộ phận đỡ gờ này.

Hình 2.3

3) Khuôn ghép

Hình 2.4

S¶n phÈmLâi gi÷aRÝm ghÐp§ Õ

2. Ở sản phẩm có vai như là lõi cuộn dây điện, thì người ta dùng kết cấu khuôn mở, hình 2.4a. Hơn nữa, sản phẩm có vùng cắt ngang (under cut), như lỗ mặt bên trên hình 2.4b, thì coi vùng cắt ngang như là chi tiết khuôn đặc biệt và có thể sử dụng khuôn có kết cấu lõi trượt với khả năng chuyển động ngang khi đóng mở khuôn.

I.3 Khuôn tạo hình bằng cách ép chuyển (transfer)

Phương pháp tạo hình này sử dụng máy ép áp lực thông thường như hình 2.5, áp lực tác động phun vật liệu dạng chảy lỏng vào lòng khuôn. Nhìn chung, kết cấu khuôn đơn giản và cũng có ưu điểm là thiết bị rẻ tiền.Trong trường hợp số lượng sản xuất ít, cũng có thể áp dụng hình thức này. Nhưng

trường hợp sản lượng nhiều hoặc kích thước chi tiết lớn, ta cố định chày piston vào bàn máy ép áp lực (bàn cố định) và lắp ống piston vào tấm trung gian, và cố định phần lòng khuôn vào bàn di động.

§ Õ piston

Piston

§ Ëu rãt

Chèt dÉn h í ng

S¶n phÈm

TÊm trªn

TÊm d í i

§ Õ d í i

KÕt cÊu cña khu«n Ðp phun

Trong phÇn nµy chóng ta sÏ häc vÒ khu«n 2 tÊm, khu«n 3 tÊm vµ khu«n kh«ng r·nh dÉn

CÊu tróc c¬ b¶n cña khu«n ®ưîc x¸c ®Þnh tïy thuéc nhiÒu yÕu tè như: h×nh d¸ng vËt ®óc, sè lưîng s¶n phÈm, vËt liÖu cña vËt ®óc hoÆc lµ vÞ trÝ cöa rãt.CÊu tróc cña khu«n ®ưîc ph©n lo¹i theo khu«n 2 tÊm, khu«n 3 tÊm, khu«n kh«ng d·nh dÉn vµ khu«n ®Æc biÖt, mçi lo¹i cã ®Æc ®iÓm riªng.

Khu«n 2 tÊmKhu«n 2 tÊm cã 1 ®ưêng ph©n khu«n parting line (PL: where the mold divides) ®ưêng nµy chia khu«n thµnh 2 phÇn: cè ®Þnh vµ di ®éng ¦u ®iÓm: CÊu tróc ®¬n gi¶n h¬n lµ khu«n 3 tÊm hoÆc khu«n kh«ng r·nh dÉn.Gi¸ thµnh khu«n cã thÓ gi¶m.

HÖ thèng rãt bao gåm cæng ph©n phèi (miÖng phun) c¹nh (side gate), vµ cæng ph©n phèi trùc tiÕp (direct gate), cæng ph©n phèi ngÇm (submarine gate), vµ trùc tiÕp thưêng sö dông nhiÒu h¬n. Víi cöa rãt ngÇm, ta cã thÓ t¸ch chi tiÕt khái r·nh dÉn (bao gåm ®Ëu rãt vµ cæng ph©n phèi), như vËy kh«ng cÇn cã bưíc c¾t bá nã sau khi ®óc (ta sÏ häc tõng bé phËn cña r·nh dÉn trong hÖ thèng r·nh "Runner System").

Nh ư îc ®iÓm: Cæng ph©n phèi c¹nh vµ cæng ph©n phèi trùc tiÕp cÇn ph¶i lo¹i bá r·nh dÉn, nªn chóng khã tù ®éng hãa vµ kh«ng tiÕt kiÖm.

(Click each name in the figure to display the explanation.)

Côm ®Ëu rãt r·nh dÉn vµ cæng ph©n phèi:Sù liªn hÖ víi nh ư lµ biÓu diÔn h×nh d ư íi, chóng ® ư îc ®¸nh dÊu riªng. Tuy nhiªn viÖc xö lý r·nh dÉn bao gåm c¶ viÖc lo¹i bá ®Ëu rãt vµ cæng ph©n phèi.®Ëu rãt: lµ lèi vµo, n¬i mµ nhùa nãng ® ư îc phun vµo khu«n. R·nh dÉn: kªnh chuyÓn nh ùa nãng tíi chi tiÕt. Cæng ph©n phèi: lµ miÖng phun nhùa vµo chi tiÕt tõ r·nh dÉn.

Chó thÝch

1. TÊm kÑp phÝa tr íc. 2. TÊm khu«n tr ư íc.. 3. TÊm khu«n sau. 4. TÊm kÑp phÝa sau.5. TÊm ®ì. 6. Khèi ®ì.7. TÊm gi÷. 8. TÊm ®Èy.9. Vßng ®Þnh vÞ. 10. Chèt dÉn h ư íng. 11. B¹c dÉn h ư íng. 12. B¹c më réng. 13. Bé ®Þnh vÞ. 14. Chèt håi vÒ.15. Chèt ®Èy. 16. B¹c dÉn h ư íng chèt. 17. Chèt ®ì. 18. B¹c cuèng phun.

Khu«n 3 tÊm

Khu«n 3 tấm cã 2 đường ph©n khu«n parting lines (PL: where the mold divides) mét ®Ó th¸o r·nh dÉn và mét ®Ó th¸o chi tiết, nã gồm 3 phÇn: tấm cố ®ịnh, tấm di chuyÓn và tấm dïng ®Ó th¸o khu«n.

¦u ®iÓm:Chi ti ế t và r·nh dÉn c ó thÓ t ự đ éng t¸ch ri êng ra , n ó dÔ tù đ éng h ó a và đ ược ̧ p dông réng r·i trong d¹ng s¶ n xu ấ t lín . Nhưîc ®iÓm:CÊu tróc phøc t¹p h¬n khu«n 2 tÊm.Gi¸ thành khu«n còng cao h¬n.


Khu«n kh«ng r·nh dÉn 1. Kh¸i niÖm.

Khu«n kh«ng r·nh dÉn lµ khu«n cã ®Æt bé gia nhiÖt vµo vïng ®Ëu rãt hoÆc r·nh dÉn, lµm cho vËt liÖu lu«n ë tr¹ng th¸i l ư u ®éng, kh«ng ®«ng cøng.

ë khu«n 2 tÊm vµ khu«n 3 tÊm cÇn th¸o çc chi tiÕt vµ r·nh dÉn ( runners ) , khu«n kh«ng r·nh dÉn chØ cÇn th¸o chi tiÕt ®Ó l¹i r·nh dÉn ë trong khu«n.Cã 4 kiÓu chñ yÕu:

- KiÓu häng phun kÐo dµi (Extention Nozzle)- KiÓu giÕng (Well Type)- KiÓu r·nh dÉn çch ly (Insulated Runner)- KiÓu r·nh dÉn nãng (Hot Runner) ( ® ư îc dïng nhiÒu nhÊt)

Trong hai kiÓu ®Çu lµ lo¹i kh«ng cã ®Ëu rãt nªn còng gäi lµ kh«ng r·nh dÉn. Cßn hai kiÓu sau míi thùc sù lµ khu«n kh«ng r·nh dÉn.

¦u ®iÓm:

Do r·nh dÉn kh«ng ® ượ c l ấ y ra m à chØ cã phÇn chi ti ế t đ ượ c th¸o ra nªn kh«ng cÇn cã bé phËn th¸o r·nh dÉn. Kh«ng ph¶i lo¹i bá r·nh dÉn.§Ëu rãt hoÆc r·nh dÉn lu«n đ ượ c nung nãng bëi bé gia nhiÖt, do ®ã nhùa nãng ch¶y ®iÒn ®Çy tèt. Nã phï hîp cho qu¸ tr×nh tù đ éng hãa vµ cã hiÖu qu¶ cao khi s¶n xu ấ t víi s¶n l ư îng lín; Nh ượ c đ iÓm:

K ế t c ấ u khu«n phøc t ą p. Gi¸ th à nh khu«n cao. N ą p liÖu m ấ t nhiÒu thêi gian.


Çch c ấ p nhiÖt cho vËt liÖu

®óc

§Ó l à m n ó ng ch¶y vËt liÖu (molding material), nhùa th êng ® ư îc l à m ch¶y dÎo ( plastication) trong xi lanh phun. Tuy nhiªn khu«n kh«ng r·nh dÉn ¸p dông ph ư ¬ng ph¸p r·nh dÉn nãng, nã l à m tan ch¶y vËt liÖu b»ng bé gia nhiÖt.

Cã 2 kiÓu l à m r·nh dÉn nãng: kiÓu nung nãng bªn trong dïng đ Ó nung nãng vËt liÖu tõ chç häng phun phô, v à kiÓu nung nãng tõ bªn ngo à i đ Ó nung nãng vËt liÖu tõ ngo à i häng phun phô nh ư sau:

KiÓu nung nãng trong

HiÖu suÊt nhiÖt cao.C¶n trë dßng ch¶y nhiÒu.Khã thay ®æi mµu (do cßn líp ®«ng cøng bªn trong)

KiÓu nung nãng ngoµiCã hai kiÓu sau

HiÖu suÊt nhiÖt cao.It c¶n trë dßng ch¶y.

§iÒu kiÖn thÝch hîp cña vËt liÖu cña khu«n r·nh dÉn nãng nh ư sau: - Kh«ng nh ą y c¶m víi nhiÖt ®é, ®é æn ®Þnh nhiÖt cao v à dÔ ®óc ë nhiÖt ®é th ấ p - Kh«ng nh ą y c¶m víi ¸p su ấ t, ®óc phun ph¶i ® îc l à m ë nhiÖt ®é th ấ p. - NhiÖt ®é l à m bi ế n d ą ng nhiÖt cao ®Ó cã thÓ nhanh chãng l ấ y vËt ®óc ra. - §é dÉn nhiÖt cao.

- NhiÖt dung riªng th ấ p.

Chức năng của các bộ phận chính

Trong phần này chúng ta sẽ giới thiệu tên gọi, chức năng của các bộ phận chính của khuôn ép nhựa.

Các bộ phận chính

TÊm khu«n trưíc (thưêng lµ tÊm hèc): Lµ phÇn cè ®Þnh cña khu«n, thưêng t¹o thµnh phÇn ngoµi cña s¶n phÈm.

TÊm khu«n sau (thưêng lµ tÊm lâi): Lµ phÇn chuyÓn ®éng cña khu«n, thưêng t¹o nªn phÇn trong cña s¶n phÈm.

Hệ thống đẩy

Chøc n¨ng cña hÖ thèng ®Èy lµ lÊy s¶n phÈm ra sau khi khu«n më. Do vËt liÖu dÎo ®Òu bÞ co l¹i khi chuyÓn tõ tr¹ng th¸i láng sang r¾n trong qu¸ tr×nh lµm nguéi nªn s¶n phÈm t¹o thµnh sÏ bã l¹i trªn lâi. §©y lµ thùc tÕ thưêng x¶y ra do ®ã cÇn cã biÖn ph¸p ®Ó c¸c s¶n phÈm tù r¬i khái khu«n.

Với các khuôn thông thường có thể dùng một chốt hồi và một lò xo, còn đối với các khuôn cỡ lớn người ta có thể dùng chốt hồi có lò xo khí nén

Hình vẽ sau minh họa một ví dụ của khuôn cỡ lớn.

Khuôn cơ

sở

TÊm kÑp phÝa trưíc: Cã t¸c dông kÑp phÇn cè ®Þnh cña khu«n vµo m¸y Ðp phun.

TÊm kÑp phÝa sau: KÑp phÇn chuyÓn ®éng cña khu«n vµo phÇn chuyÓn ®éng cña m¸y Ðp phun.

Lõi trượt

Chúng ta sẽ giới thiệu tên goi và chức năng của các bộ phận chính của một lõi trượt (slide core).

Lõi nới lỏng

Có loại có cần đẩy nghiêng theo hình 2D, có loại nghiêng theo hình 3D

Click each name to display the explanation.

< Cần đẩy nghiêng theo hình 2D > < Cần đẩy nghiêng theo hình 3D >

Loại này dễ chế tạo lỗ dẫn hướng cần đẩy trong khuôn hơn loại 3D, rãnh lắp bạc lót được làm ngay trong khuôn.

Loại này khó chế tạo lỗ dẫn hướng cần đẩy trong khuôn hơn loại 2D, rãnh lắp bạc lót được làm tách rời khỏi khuôn

2-Dimensional direction 3-Dimensional Direction

Trình tự các chuyển động mở khuôn

Trong chương này chúng ta sẽ mô phỏng từng bước chuyển động mở khuôn bằng hình ảnh. Xem "Chøc n¨ng c¸c bé phËn_ Xö lÝ phÇn c¾t ngang "

Mở khuôn

Nhựa nóng chảy điền đầy khuôn, khi nguội và đông đặc hoàn toàn khuôn bắt đầu mở từng dần bước.

Nếu có phần cắt ngang trên chi tiết, nó sẽ giải quyết ngay ở lúc này nhờ chốt xiên angular pin và lõi trượt slide core

Nếu góc nghiêng của lõi trượt không lớn hơn góc nghiêng của chốt xiên thì sẽ có va chạm khi mở khuôn hoặc không chặn được khối trượt.

Nên lấy : = + góc hở (góc hở = 2 ®Õn 5 , tuy nhiên, 20)

Mở hoàn toàn

OptionButton1

Sau khi chốt xiên ra hết khỏi lõi trượt, khuôn mở nhanh. Lõi trượt phải được phải ở vị trí được ra hết khỏi phần cắt ngang.

Bộ phận đẩy bắt đầu…Tấm đẩy đi lên

Tấm đẩy đẩy các chốt đẩy và lõi nới lỏng nhờ cần đẩy của khuôn và sản phẩm từ từ rời ra. Cần đặc biệt chú ý xem có các gân hay vấu lồi trên hành trình của tháo lỏng không. Điều đó có thể làm lõi tháo lỏng bị vướng, không thể di chuyển được theo yêu cầu.

Đẩy chi tiết xong. . . Tấm đẩy hết hành trình

Khi tấm đẩy đi hết hành trình, lõi tháo lỏng phải di chuyển về phía có thể tháo sản phẩm ra được.Phải chú ý đến vấn đề sau đây khi xử lý phần cắt ngang bằng lõi nới lỏng.

Nếu lõi nới lỏng không di chuyển về phía trong để sản phẩm có thể tháo ra được thì sẽ không lấy được sản phẩm ra.

Thường ta lấy : A =B + (3 -- 5) mm

B : độ dài phần cắt ngang

Ngoài ra, nếu hành trình đẩy của sản phẩm là h, góc nghiêng của cần đẩy slide rod phải là:

= (A/h )

Chú ý đừng để cho lõi nới lỏng chạm vào các bộ phận khác khi nó được đẩy ra hết hành trình.

Bắt đầu đóng . . . khuôn đang đóng

Sản phẩm được tháo ra và khuôn bắt đầu đóng.Khi chốt hồi đập vào tấm hốc, khoảng hở giữa chốt đẩy và tấm hốc phải lớn hơn độ dày của sản phẩm.

Khuôn đóng hoàn toàn

Chốt hồi chạm vào tấm hốc, mang tấm đẩy xuống và kéo theo chốt đẩy và chốt nới lỏng. Lực kẹp khuôn tăng lên từ thấp đến cao ngay trước khi khuôn được kẹp hoàn toàn. Điều đó có thể làm hỏng khuôn nếu khuôn đang kẹp với lực kẹp lớn khi có dị vật ở trong khuôn.

Khuôn bắt đầu mở Khuôn đóng hoàn toàn

image\g1-6.gif

tai lieu khuon nhua

Documents