Thiết kế bộ khuôn cho bình lọc nớc I. sơ bộ về các bộ phận, chi tiết cần cho một bộ khuôn: *. Các chi tiết tối thiểu, cần thiết cho bộ khuôn bình lọc nớc: - Khuôn có một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau để định hình nhựa. ở đó nhựa đợc phun vào khuôn, điền đầy khuôn rồi đẩy sản phẩm nhựa ra. - Phần tạo hình dáng bên ngoài gọi là lòng khuôn, phần tạo hình dáng bên trong gọi là lõi khuôn. - Ngoài ra nó còn một số bộ phận khác nh: + Tấm kẹp phía trớc dùng để kẹp phần cố định của khuôn vào máy ép khuôn. + Tấm khuôn phía trớc là phần cố định tạp phần ngoài của sản phẩm. + Tấm khuôn phía sau là phần chuyển đọng của khuôn tạo nên phần trong của sản phẩm. + Tấm kẹp phía sau kẹp phần chuyển động của máy ép phun. Khối đỡ dùng làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để tấm đẩy hoạt động đợc. II. Hệ thống cung cấp nhựa: *. Giới thiệu chung: nguyên liệu nhựa chảy vào lòng khuôn qua hệ thống cấp nhựa nh hình vẽ. - Hoạt động của nó nh sau: Trớc tiên nguyên liệu nhựa đợc đổ đầy cuống phun và hệ hệ thống kênh nhựa dẫn đến lòng khuôn, toạ hình khuôn bởi nhựa bi nóng chảy chạm vào khuôn lạnh, nhanh chóng bị đông lại, toạ thành một lớp vỏ trong khi bên trong vẫn là nhựa nóng chảy. (hình vẽ) kênh nhựa chi tiết lớp vỏ đông cứng lại chất dẻo Lúc đầu lớp nhựa đông lại rất mỏng vì thế nhiệt mất đi rất nhanh, sau đó càng nhiều nhiệt mất đi khi qua lớp nhựa mỏng tạo nên lớp nhựa đông dày hơn. Sau một thời gian, lớp nhựa đông sẽ đạt đợc độ dày nhất định thì nhiệt thu đợc từ nhựa và nhiệt ma sát sinh ra từ dòng chảy sẽ cân bằng với lợng nhiệt đã mất. ở thời điểm này, đã đạt đợc trạng thái cân bằng nh hình vẽ: Vì nhựa dẫn nhiệt kém nên lớp vỏ ngoài sẽ đóng vai trò là lớp cách nhiệt cho lõi trong của nhựa nóng chảy và giữ nhiệt cho lõi trong. Do đó nguyên liệu nhựa vẫn có thể chảy qua lõi trong quá trìng phun. Nếu tốc độ phun tăng thì lớp nhựa đong lại sẽ bị mỏng đi do nhiệt sinh ra cao hơn. Tơng tự nh htế độ nóng chảy và nhiệt độ của khuôn cao sẽ làm giảm độ dày của lớp nhựa đông lại. Để có đợc lớp cách nhiệt bằng phẳng, không nên để có góc nhọn làm cản trở dòng chảy. Hơn nữa vùng làm nguội chậm khó qua đợc ở cuối của cuống phun và kênh nhựa tốt nhất là làm giống nh dùng vật liệu cứng, điều này cho phép nhựa nóng chảy có thể chảy qua nh trong hình vẽ. Cuống phun: là chỗ nối giữa vòi phun của máy phun của máy ép phun và kênh nhựa. thoát nhiệt dòng chảy nhận nhiệt lực cắt cao Kích thớc cuống phun phụ hai yếu tố: + Khối lợng và độ dày của thành sản phẩm, cũng nh loại vật liệu nhựa đợc sử dụng. + Kích thớc lỗ vòi phun của máy cũng ảnh hởng đến kích thớc của cuống phun. Góc côn của cuống phun rất quan trọng bởi vì nếu góc côn quá nhỏ có thể gây khó khăn khi tháo cuống phun, còn nếu góc côn lớn => ảnh h- ởng đén thời gian làm nguội vì vậy góc côn tối thiểu là một đô. Kênh nhựa: Là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun. Kênh nhựa phải đợc thiết kế ngửa để có thể nhanh chóng điền đầy làng khuôn mà không mất nhiều áp lực. Kích thớc của kênh nhựa phải đủ nhỏ để làm giảm phế liệu và lợng nhựa trong lòng khuôn nhng nó cũng phải đủ lớn dể chuyển một lợng vật liệu đáng kể để điền đầy lòng khuôn nhanh và giảm sự mất áp lực ở kênh nhựa và các miệng phun. Tiết diện của kênh nhựa cũng có nhiều kiểu nhng kiểu hình thang là tốt nhất. III. điều khiển nhiệt độ khuôn: 1. Để điều khiển nhiệt độ khuôn và để thời gian làm nguội ngắn cần phải biết đặt hệ thống làm nguội vào vị trí nào và dùng hệ thống làm nguội gì. Điều này rất quan trọng vì thực tế là thời gian làm nguội chiếm 50% ữ 60% toàn bộ thời gian của chu kì phun khuôn. Do đó làm cho quá trình làm lạnh có hiệu quả rất quan trọng. Để tránh làm nguội quá nhanh, về lí thuyết tốt nhất là giữ nhiệt độ khuôn cao ở cuối dòng chảy. Các chú ý: - Kênh làm nguội phải đặt càng gần bề mặt khuôn càng tốt, nhng chú ý đến độ bền cơ học của vạt liệu khuôn. - Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau, cũng cần chú ý đến độ bền cơ học của khuôn. - Đờng kính của kênh làm nguội phải lớn hơn 8 mm và giữ nguyên nh vậy để tránh tốc độ chảy của chất lỏng đang làm nguội khác nhau do đờng kính của kênh làm nguội khác nhau. - Chia hệ thống làm nguội ra nhiều vòng làm nguội. - Làm nguội những phần dầy của sản phẩm. *. Vị trí : Nói chung nên đặt ở vị trí mà nhiệt khó truyền từ nhựa nóng qua thân khuôn. *. Làm nguội tấm khuôn: Là một trong những hệ thống thông thờng nhất chủ yếu đợc dùng cho các sản phẩm nhỏ. + Mỗi sản phẩm đợc làm nguội ba mặt + Nếu nh đợc làm nguội ở xung quanh các lòng khuôn thì càng hiệu quả. Lu ý: các kênh làm nguội đợc thiết kế cách nhau 3 mm, với các kênh dài 150 mm thì khoảng cách an toàn giữa các kênh là 5mm. Trờng hợp nằm gần các chốt dẫn hớng, kênh có thể đợc đậy nút lại. - Làm nguội lõi: Lõi thờng làm nguội bị bao phủ bởi lớp nhựa nóng và việc truyền nhiệt tới phần khác của khuôn là cả một vấn đề. Ta nên đặt các kênh làm nguội trong lõi. u điểm của nó là nhiệt độ có thể điều khiển đợc bằng sự tăng giảm nhiệt độ của dòng chất lỏng. Làm nguội lõi hiệu quả cao: (hình vẽ) + Nói chung có rất nhiều kiểu làm lõi, tuy nhiên nếu ta làm mát sao cho lợi cả về yêu cầu làm nguội lõi là tốt nhất, lợi cả về phơng pháp gia công. + Nếu nh ta làm lõi bằng vật liệu có độ dẫn nhiệt cao nh đồng thì cách này đơn giản, dễ thực hiện, nhng nhợc điểm của nó là nhiệt độ thấp. + Không nên làm quá nhiều lỗ làm nguội trong 1 hàng thì việc làm nguội trở nên kém hiệu quả vì dòng chất lỏng đang làm nguội trở nên quá nóng đối với kênh ở phía xa. - Làm nguội chốt: Làm nguội chốt còn khó hơn làm nguội lõi vì thực ra việc truyền nhiệt đến các phần khác của khuôn là rất khó. Vào Ra - làm nguội lòng khuôn: Nói chung, lòng khuôn có thể làm nguội tốt vì có sự dẫn nhiệt tốt đến các phần khác của khuôn. - Nối bộ phận làm nguội vào khuôn: Việc nối ống làm nguội vao khuôn là rất quan trọng: *. Nếu các ống làm nguội nối không tốt thì có thể làm cản trở sự lấy sản phẩm ra. Phơng pháp tốt nhất để nối bộ phận làm nguội vào khuôn nghĩa là từ mặt sau của máy gia công nhựa. việc này khá khó, nói chung là cần phải chú ý những điểm sau: + Các điểm nối không đợc nằm trên các thanh nối đối diện của máy gia công nhựa. + Các điểm nối bộ phận làm nguội vào phần trớc của máy gia công nhựa có thể cản trở việc điều khiển. + Các điểm nối bộ phận làm nguội vào đỉnh của khuôn có thể gây ra khó khăn cho tay rôbốt trong khi sản phẩm chuyển động. Hơn nữa sẽ có rò rỉ từ các ống vào lòng khuôn. + Những điểm nối bộ phận làm nguội vào đáy của khuôn có thể gây ra trục trặc. Các chi tiết đợc phun và các kênh nhựa có thể rơi xuống các ống trong quá trình ép phun tự động và nh vậy tạo nên sự chất đống sản phẩm. + Các điểm nối không đợc quá gần nhau, nó sẽ khó cho sự ăn khớp. Hình dới đây là cách làm cho các đầu nối tránh xa nhau hơn: *. Cách nối ống làm nguội vào khuôn đợc thực hiện bằng các trục rỗng: Đầu nối rỗng với các vòng gân: IV. Khuôn cho các phần tử có ren: Nh ta đã nghiên cứu chi tiết, đó là thân bình lọc nớc, bình này là loại có ren trong. Phần mà ta làm ren đợc thiết kế bởi chi tiết lắp ghép. Dạng sản xuất: bán tự động. - Thiết kế phần tử: + Ren trong là một dạng cắt sau mà hình dạng của renngăn cản chuyển động của thẳng của vật đợc phun ra khỏi lõi. + Kết cấu lõi ren cố định: kết cấu khuôn này là một vật đi đôi của kết cấu lòng khuôn có ren. Khi gia công nhựa lúc mở khuôn, thì vật đúc đợc phun nằm lại trên lõi và thờng không đợc vặn ra bởi ngời đứng máy. + Đối với loại nhựa ABS là loại nhựa cứng mà nếu ta dùng phơng pháp đẩy bung nh một số loại nhựa khác nh nắp lọ thuốc nhỏ mắt là một ví dụ thì sẽ bị hỏng ren. + Vì lí do đó cho nên ta sữ thiết kế kiểu khuôn nhựa tháo ren, hệ thống truyền động bằng hai bánh răng ăn khớp và bánh răng chủ động đ- ợc gắn với cơ cấu tay quay. - Hệ thống truyền lực: bằng tay, cho phép ngời thợ tháo ren ra khỏi sản phẩm nhờ 1 tay quay mà nó thờng đặt ở đỉnh hoặc ở mặt trớc của khuôn là thích hợp nhất. V. các chi tiết khuôn cơ bản: 1. Chốt dẫn h ớng bạc dẫn h ớng: Có chức năng là đa khuôn sau vào khuôn trứơc và làm 2 phần thẳng hàng. Chốt dẫn hớng nầm ở khuôn trớc, bạc dẫn hớng nằm ở khuôn sau để dẽ lấy sản phẩm ra. *. Chốt dẫn hớng: Nếu không có gì cản trở chuyển động của sản phẩm thì tốt nhất là đặt chốt dẫn hớng ở khuôn sau. Phần đầu chốt làm nhỏ hơn 0,1mm. Nguyên tắc là chốt dẫn hớng phải dài hơn miếng ghép cao nhất để tránh hỏng hóc khi đóng khuôn và lắp ráp. *. Bạc dẫn h ớng: [...]... dùng cho mục đích chế tạo khuôn, do vậy kích thớc phải là 114 + 0,05 Phần IV Thiết kế công nghệ chế tạo khuôn Phần này có thể chia thành hai phần nh sau: -thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết -thiết kế đồ gá chơng I Thiết kế qui trình công nghệ gia công các chi tiết của khuôn I phân tích chung: Khuôn là một dụng cụ để định hình một sản phẩm nhựa Nó đợc thiết kế sao cho có thể sử dụng đợc cho. .. phía trớc cho đến khi nó bị nút chặn giữ lại, khi đó hệ thống kéo sẽ nới lỏng phần giữa Độ tin cậy của hệ thống này ít hơn so với phơng pháp trớc nhng khoảng vận hành của máy gia công khuôn không còn quan trọng nữa VII sự tiếp cận hệ thống để thiết kế khuôn Để bắt tay vào thiết kế khuôn, nhà thiết kế khuôn cần có một cuộc thảo luận với nhà thiết kế sản phẩm về những điểm sau: Chỗ đặt đờng phân khuôn, ... phun, chỗ đặt chốt đẩy Nhà thiết kế khuôn phỉa đặc biệt chú ý đảm bảo cho sản phẩm không dính vào mặt không mong muốn cuả khuôn Sau khi thảo luận, nhà thiết kế bắt tay vào thiết kế khuôn với những thông tin có trong bản vẽ *.Ước tính độ co: Khi ớc tính độ co của sản phẩm, giá trị độ co là giá trị đo trung bình do ngời cung cấp vật liệu nhựa cung cấp Sau khi sản phẩm đã đợc phun khuôn, không phải ở mọi... đó nhà thiết kế khuôn không đợc lựa chọn nhiều mà phải đặt kích thớc rất chính xác -Để xác định kích thớc phần lồi trong khuôn, nhà thiết kế phải xác định kích thớc đó với số đo lớn nhất và dung sai âm, làm nh vậy nó sẽ tiện lợi cho việc sửa chữa -Để xác định kích thớc phần lõm trong khuôn, nhà thiết kế phải xác định kích thớc đó với số đo nhỏ nhất và dung sai dơng, làm nh vậy nó sẽ tiện lợi cho việc... cần chú ý là góc cho cà lê đi vào > 900 - Lắp bu lông vòng: để tháo lắp khuôn trên máy và các mục đích khác cần phải làm các lỗ bulông vòng Do nhiều lúc chỉ có một nửa khuôn đợc treo, nên cần phải làm ít nhất mỗi khuôn một bu lông vòng * Thép kết cấu làm khuôn: Cần xét đến một số yếu tố sau: - Số lợng sản phẩm yêu cầu - Loại nhựa để phun khuôn vì có nhng loại nhựa có hại cho thép làm khuôn Đối với quá... thớc lòng khuôn: Sau khi tính đợc độ co của sản phẩm, kích thớc lòng khuôn cũng đã đợc xác định, nhng cần chú ý những điểm sau: - khuôn cần các dung sai để gia công và các kích thớc quá chính xác làm cho chi phí gia công tăng nhiều Ngời làm khuôn thờng lấy 2550% dung sai đã cho -Trong nhiều trờng hợp không có độ nghiêng, đó là ý định của ngời thiết kế sản phẩm tận dụng dung sai thu đợc để thay cho độ... khuôn nh một bộ tiêu chuẩn đã có sự lựa chọn vật liệu - Các miếng ghép và tấm khuôn cho lòng khuôn và lõi: - Dùng thép hoá tôt nếu nh không cần phải tôi, nói chung đối với vật liệu ABS ta nên chọn thép 45 vật liệu này tốt cho gia công và đánh bóng VI khuôn 3 tấm: * Giới thiệu chung: Khuôn này bao gồm ba phần chính: + Phần cố định + Phần chuyển động Phần thứ 3 có thể để tháo kênh nhựa Khuôn này hay... đờng kính khác hai chốt còn lại, hoặc ta làm lệch một trong số các chốt đó để dễ dàng lắp khuôn 2 các bộ định vị: Chốt dẫn hớng có thể giữ cho khuôn có một độ thẳng hàng sơ bộ Nhng muốn có một vị trí chính xác thì cần có một định vị Hình vẽ: 3 Vòng định vị: Để đặt khuôn đúng tâm vò máy phun nhựa nó đợc dặt ở khuôn trớc Kích thớc nhỏ hơn lỗ mở của máy gia công nhựa là 0,1mm với dung sai nhỏ hơn 0,05mm... nhỏ, khuôn nhựa có thể làm bằng đồng hoặc nhôm nhng nói chung các chi tiết khuôn nh thân khuôn, các miếng ghép tấm khuôn hoặc các tấm khuôn dùng để định hình các chi tiết sản phẩm và các chốt đẩy đều làm bằng các loại thép khác nhau Lựa chọn vật liệu không phải là do giá của vật liệu chi phối mà do tính gia công của nó và từ đó giảm bớt công sức và thời gian gia công - Thân khuôn: có thể mua thân khuôn. .. tấm chuyển động Trong khi hệ thống kênh nhựa vẫn đợc giữ nguyên bởi trục kéo cuống phun Kết quả này làm cho các miệng phun bị đứt và tách hệ thống kênh nhựa ra khỏi sản phẩm Tấm giữa sẽ tiếp tục đi theo tấm chuyển động của khuôn cho đến khi cho đến khi nó bị nút chặn giữ lại (hình vẽ) Khoảng kí hiệu X phải S, sao cho phần mở đủ để cả độ dài của hệ thống kênh nhựa thoát ra đợc Nút chặn kéo tấm trung . Thiết kế bộ khuôn cho bình lọc nớc I. sơ bộ về các bộ phận, chi tiết cần cho một bộ khuôn: *. Các chi tiết tối thiểu, cần thiết cho bộ khuôn bình lọc nớc: - Khuôn có một cụm. tiếp cận hệ thống để thiết kế khuôn Để bắt tay vào thiết kế khuôn, nhà thiết kế khuôn cần có một cuộc thảo luận với nhà thiết kế sản phẩm về những điểm sau: Chỗ đặt đờng phân khuôn, chỗ đặt miệng. đặt chốt đẩy. Nhà thiết kế khuôn phỉa đặc biệt chú ý đảm bảo cho sản phẩm không dính vào mặt không mong muốn cuả khuôn. Sau khi thảo luận, nhà thiết kế bắt tay vào thiết kế khuôn với những thông