MỤC LỤC
TÓM TẮT.......................................................................................................................................................i
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP................................................................................................ii
LỜI NÓI ĐẦU...............................................................................................................................................iii
LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH..............................................................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG......................................................................................................................................xi
PHẦN 1: CÁC VẤN ĐỀ CHUNG..................................................................................................................2
1.1. Tổng quan về các loại khuôn hiện nay và ứng dụng của chúng..........................................................2
1.1.1. Khái niệm về khuôn............................................................................................................................2
1.1.2. Phân loại khuôn ép phun....................................................................................................................3
1.1.3. Kết cấu chung của một bộ khuôn.......................................................................................................4
1.1.4. Một số loại khuôn và ứng dụng...........................................................................................................6
1.2. Công nghệ thiết kế và sản xuất khuôn đúc ép phun ở Việt Nam và trên thế giới…………………....…8
1.2.1.Thực trạng khuôn mẫu trên thế giới.....................................................................................................8
1.2.2. Thực trạng khuôn mẫu ở Việt Nam.....................................................................................................9
1.3.Tổng quan về lý thuyết liên quan đến quá trình thiết kế khuôn đúc và khuôn đúc thấu kính ................11
1.3.1. Cơ sở lý thuyết về vật liệu Polymer....................................................................................................11
1.3.2. Tổng quan về khuôn đúc thấu kính....................................................................................................14
1.4. Tính toán, xác định các thông số kỹ thuật cơ bản khuôn......................................................................18
PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC ÉP PHUN.........................................................................20
2.1. Cơ sở thiết kế khuôn đúc ép phun.......................................................................................................20
2.1.1. Các nguyên tắc cơ bản để thiết kế sản phẩm nhựa..........................................................................20
2.1.2. Quy trình thiết kế................................................................................................................................21
2.1.3. Trình tự thiết kế khuôn.......................................................................................................................25
2.1.4. Các yêu cầu kỹ thuật đối với các chi thiết của bộ khuôn...................................................................27
2.1.5. Cơ sở lựa chọn và phân bố các lòng khuôn......................................................................................29
2.2. Tính toán, thiết kế nửa khuôn tĩnh, nửa khuôn động...........................................................................31
2.2.1.Thiết kế hệ thống kênh dẫn nguội.......................................................................................................31
2.3. Thiết kế hệ thống đẩy sản phẩm...........................................................................................................43
2.3.1. Các cách lấy sản phẩm ra khỏi khuôn...............................................................................................43
2.3.2. Khái niệm hệ thống đẩy.....................................................................................................................43
2.3.3. Nguyên lý chung................................................................................................................................44
2.4.Mô phỏng lắp ráp khuôn........................................................................................................................45
2.5.Tính toán, mô phỏng dòng nhựa chảy vào khuôn.................................................................................50
2.6. Phân tích tối ưu độ cong vênh của sản phẩm.....................................................................................57
2.6.1. Phân tích độ hội tụ lưới sản phẩm.....................................................................................................57
2.6.2. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số hình học đến độ cong vênh của sản phẩm ...............58
2.6.3. Nghiên cứu sự ảnh hưởng các thông số máy đến độ cong vênh sản phẩm.....................................62
2.6.4. Thảo luận...........................................................................................................................................65
2.6.5. Kết luận..............................................................................................................................................65
PHẦN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BỘ KHUÔN.....................................................................66
3.1.Lập trình gia công lòng khuôn trên........................................................................................................66
3.2. Lập trình gia công lòng khuôn dưới......................................................................................................75
3.3. Lập trình gia công lõi lòng khuôn trên...................................................................................................82
3.4. Lập trình gia công lõi lòng khuôn dưới.................................................................................................87
3.5. Gia công các tấm khuôn.......................................................................................................................91
3.5.1. Gia công tấm cố định.........................................................................................................................91
3.5.2. Gia công tấm di động........................................................................................................................93
3.5.3. Gia công tấm kẹp trên.......................................................................................................................95
3.5.4. Gia công tấm kẹp dưới.....................................................................................................................97
3.5.5. Gia công tấm đẩy..............................................................................................................................99
3.5.6. Gia công tấm giữ.............................................................................................................................100
3.6.7. Gia công gối đỡ...............................................................................................................................103
PHẦN 4: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG KHUÔN..................................................................105
4.1. Lắp ráp khuôn...................................................................................................................................105
4.1.1. Lắp ráp các chi tiết khuôn...............................................................................................................106
4.2. Bảo dưỡng khuôn.............................................................................................................................106
4.2.1. Mỗi số lỗi thường gặp khi không bảo dưỡng khuôn ép nhựa thường xuyên….…..................…...106
4.2.2. Các hạng mục cần bảo dưỡng khuôn ép nhựa..............................................................................107
4.2.3. Cách khắc phục các lỗi thường gặp bảo dưỡng khuôn ép nhựa...................................................108
PHẦN 5: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN.......................................................................................................109
KẾT LUẬN................................................................................................................................................110
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................111
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự phát triển lớn mạnh không ngừng của xã hội thì cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp, ngành cơ khí có vai trò quan trọng trong nền công nghiệp. Các sản phẩm cơ khí ngày càng nhiều và có ứng dụng quan trọng và đặc biệt là các sản phẩm được tạo ra từ công nghệ tạo hình và khuôn mẫu chiếm tỉ lệ rất lớn, các sản phẩm nhựa từ đơn giản đến phức tạp và đòi hỏi độ chính xác cao. Điều đó làm cho ngành công nghiệp khuôn mẫu ngày càng phát triển.
Với khuôn kim loại dùng cho gia công ép phun các sản phẩm từ nhựa, ta có thể thấy rõ ngày nay sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kĩ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trước tới nay đã sử dụng rất nhiều các chi tiết thiết bị được chế tạo từ vật liệu Polymer. Trong các ngành công nghiệp nặng xưa kia hầu hết các chi tiết máy, thiết bị đều được chế tạo từ thép. Ngày nay, các chi tiết ít chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu được môi trường mà các loại thép bị phá hủy, được thay thế thép để chế tạo các chi tiết máy làm việc trong các điều kiện nói trên. Trực quan nhất, trong đời sống hàng ngày, hầu hết các vật các vật dụng cần thiết phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm nhựa.
Với mong muốn có được những kiến thức về ngành công nghiệp quan trọng này, chúng em đã tiến hành tìm hiểu và thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế và chế tạo khuôn đúc phun ép”. Các công việc chúng em đã hoàn thành trong đồ án tốt nghiệp bao gồm:
- Nghiên cứu khuôn ép phun cho sản phẩm nhựa.
- Thiết kế khuôn ép phun chi tiết thấu kính quang học.
- Phân tích tối ưu quang học trong quá trình ép phun.
- Thiết kế quy trình công nghệ gia công các tấm khuôn.
Trong quá trình thiết kế nên không thể sai tránh khỏi sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong khoa Cơ khí, đặc biệt là TS. …………… đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 20….
Sinh viên thực hiện
………………….
PHẦN 1: CÁC VẤN ĐỀ CHUNG
1.1. Tổng quan về các loại khuôn hiện nay và ứng dụng của chúng
1.1.1. Khái niệm về khuôn
Khuôn là dụng cụ (thiết bị) dùng để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình, khuôn được thiết kế và chế tạo để sử dụng cho một số lượng chu trình nào đó, có thể là một lần và cũng có thể là nhiều lần. Kết cấu và kích thước của khuôn được thiết kế và chế tạo phụ thuộc vào hình dáng, kích thước, chất lượng và số lượng của sản phẩm cần tạo ra. Ngoài ra, còn có rất nhiều vấn đề khác cần phải quan tấm đến như các thông số công nghệ của sản phẩm (góc nghiêng, nhiệt độ khuôn, áp xuất gia công,…), tính chất vật liệu gia công (độ co rút, tính đàn hồi, độ cứng,…), các chỉ tiêu về tính kinh tế của bộ khuôn. Khuôn sản xuất sản phẩm nhựa là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, được chia ra làm hai phần khuôn chính là:
- 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.
1.1.2. Phân loại khuôn ép phun
* Theo số tầng lòng khuôn:
- Khuôn 1 tầng
- Khuôn nhiều tầng
* Theo loại kênh dẫn:
- Khuôn dùng kênh dẫn nóng
- Khuôn dùng kênh dẫn nguội
* Theo cách bố trí kênh dẫn:
- Khuôn hai tấm
- Khuôn ba tấm
* 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)
1.1.4. Một số loại khuôn và ứng dụng
a) Khuôn 2 tấm
Khuôn 2 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn nằm ngang mặt phân khuôn, cổng vào nhựa bên hông sản phẩm và khi mở khuôn thì chỉ có một khoảng mở để lấy sản phẩm và kênh dẫn nhựa.
Đối với khuôn 2 tấm thì có thể thiết kế cổng vào nhựa sao cho sản phẩm và kênh dẫn nhựa tự động tách rời hoặc không tách rời khi sản phẩm và kênh dẫn nhựa (xương keo) được lấy ra khỏi khuôn.
c) Khuôn nhiều tầng
Khuôn nhiều tầng là khuôn ép phun do hai hay nhiều bộ khuôn ghép lại với nhau, để tăng năng xuất (tăng số lượng sản phẩm trong một chu kỳ). Khuôn nhiều tầng là khuôn ép phun có thể dùng hệ thống kênh dẫn nguội hoặc kênh dẫn nóng. Hiện nay, khuôn nhiều tầng dùng kênh dẫn nóng được sử dụng rộng rãi hơn do chiều dài kênh dẫn trên khuôn nhiều tầng quá dài, khó điều khiển nhiệt độ và áp xuất nếu dùng kênh dẫn nguội.
Khi yêu cầu số lượng sản phẩm lớn thì dùng khuôn nhiều tầng. Hệ thống khuôn này có một hệ thống đẩy ở mỗi mặt của khuôn. Hệ thống rãnh xoắn để mở 2 tầng cùng lúc.
Khuôn 2 tầng này sử dụng hệ thống Hot runner để dẫn nhựa, nhựa được bơm vào tấm khuôn trung tâm, rồi từ đó, nhựa chảy theo các đường dẫn đi đến các lòng khuôn.
1.2. Công nghệ thiết kế và sản xuất khuôn đúc ép phun ở Việt Nam và trên thế giới
1.2.1. Thực trạng khuôn mẫu trên thế giới
Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn vào nền sản xuất công nghiệp. Đặc biệt trong ngành chế tạo khuôn mẫu hiện đại, công nghệ thông tin (CNTT) đã được ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang kiểu sản xuất công nghệ cao (CNC); Nhờ đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được tự động hoá. (CAD/CAM - trong đó: CAD là thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện tử; CAM là sản xuất với sự trợ giúp của máy tính điện tử, còn gọi là gia công điều khiển số).
Các nước có nền công nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan…đã hình thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau:
- Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khuôn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động …
- Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu, chuẩn phục vụ chế tạo khuôn mẫu như: Các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trục dẫn hướng, lò xo, cao su ép nhăn, các cơ cấu cấp phôi tự động …
- Chuyên thực hiện các dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn.
1.2.2. Thực trạng khuôn mẫu ở Việt Nam
Tại Việt Nam, do hạn chế về năng lực thiết kế và chế tạo, các doanh nghiệp hiện mới chỉ đáp ứng được một phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo các sản phẩm cơ khí tiêu dùng và một phần cho các công ty liên doanh nước ngoài. Với những sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hoà, ô tô, xe máy…) hầu hết phải nhập bán thành phẩm hoặc nhập khuôn.
Một trong những nguyên nhân cần được đề cập đến là các doanh nghiệp SXKM trong nước hiện đa phần hoạt động ở tình trạng tự khép kín, chưa có sự phối hợp, liên kết với nhau để đi vào thiết kế và sản xuất chuyên sâu vào một hoặc một số mặt hàng cùng chủng loại; trang thiết bị ở hầu hết các cơ sở thuộc trình độ công nghệ thấp; hoặc có nơi đã đầu tư thiết bị công nghệ cao nhưng sự đầu tư lại trùng lặp do chưa có sự hợp tác giữa các doanh nghiệp trong sản xuất. Bên cạnh đó nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo và chuyển giao công nghệ cũng bị phân tán.
Vậy nên, trong xu thế hội nhập và hợp tác kinh tế quốc tế, muốn tồn tại và phát triển bền vững, ngành CNSXKM của Việt Nam cần phải có các giải pháp đúng, phù hợp. Nếu cứ để SXKM trong tình trạng hoạt động khép kín, một đơn vị khó có thể đảm bảo có những sản phẩm khuôn mẫu chất lượng cao, giá thành hạ. Thời gian tới, cần phải thành lập Hiệp hội của ngành SXKM. Đây sẽ là nơi các doanh nghiệp gặp gỡ, trao đổi thông tin trong và ngoài nước, quảng bá hình ảnh của doanh nghiệp mình cũng như tìm kiếm đối tác và liên kết làm ăn.
1.3. Tổng quan về lý thuyết liên quan đến quá trình thiết kế khuôn đúc và khuôn đúc thấu kính
1.3.1. Cơ sở lý thuyết về vật liệu Polymer
a) Khái niệm
Chất dẻo hay còn gọi là nhựa (plastic) hay polymer, là các hợp chất cao phân tử được hình thành do sự lặp lại nhiều lần của một hay nhiều loại nguyên tử hay nhóm nguyên tử (monome, đơn vị cấu tạo của polymer) liên kết với nhau với số lượng khá lớn để tạo nên một loạt các tính chất mà chúng không thay đổi đáng kể khi lấy đi hay thêm vào một vài đơn vị cấu tạo.
b) Phân loại
Có nhiều cách phân loại polymer dưới đây ta chỉ ra các cách thường dùng.
* Theo nguồn gốc:
- Polymer tự nhiên: cao su, xenlulo, protein..
- Polymer nhân tạo: PE, PP, PS…
* Theo cấu trúc hình học:
- Polymer mạch thẳng.
- Polymer mạch nhánh: polymer mạch nhánh dạng lưới, polymer mạch nhánh dạng không gian.
* Theo ứng dụng:
- Polymer thông dụng: dùng để sản xuất các chi tiết khối kỹ thuật đòi hỏi tính chất cơ lý hóa cao hơn. Ví dụ như: PP, PE, PMMA…
- Polymer kỹ thuật: Dùng để sản xuất các chi tiết kỹ thuật đòi hỏi tính chất cơ lý hóa cao hơn. Ví dụ như: PA, PC, PF (teflo)…
1.3.2. Tổng quan về khuôn đúc thấu kính
Ống kính quang học (thủy tinh) được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau, là một loạt các thiết bị chính xác, các bộ phận cốt lõi và ép phun linh kiện quang học là một loạt các phương pháp sản xuất sản phẩm nhựa của sản xuất hàng loạt. Sự khác biệt giữa ép phun của các bộ phận sản phẩm quang học truyền thống và ép phun các sản phẩm quang học chính xác từ sáu khía cạnh, Đúc ép thành phần sản phẩm quang học và giải thích tính khả thi của việc ép phun các thành phần quang học thấu kính quang học và hy vọng sẽ được sử dụng rộng rãi .
Ép phun các bộ phận quang học được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt các bộ phận nhựa, nhưng công nghệ ép phun các bộ phận sản phẩm quang học truyền thống rất khó đạt được độ chính xác của các thành phần quang học. Để đạt được dung sai kích thước và chất lượng bề mặt cần thiết, Tiêm thành phần sản phẩm quang học Tạo toàn bộ chuỗi quy trình phải được tối ưu hóa.
a) Đầu tiên, thiết kế cấu trúc sản phẩm:
Để có được chất lượng bề mặt tốt nhất và dung sai kích thước tối thiểu, thiết kế cấu trúc sản phẩm là rất quan trọng. Thiết kế sản phẩm cũng chỉ ra dung sai kích thước của các bộ phận bằng nhựa. Đúc thành phần sản phẩm quang học Từ kinh nghiệm mà các nguyên tắc thiết kế phổ biến như sau: để tránh các bộ phận bằng nhựa có độ dày thành cục bộ, dẫn đến co ngót; kiểm soát độ dày thành tối thiểu của kích thước (quyết định vật liệu); trong các thành phần quang học của bề mặt không thể có lỗ, Sự hình thành các mối hàn; thay đổi độ dày của tường không thể quá lớn, chọn một chuyển tiếp trơn tru; để duy trì độ dày của tường nhựa
c) Thứ ba, các thành phần quang học của thiết bị ép phun:
Bộ phận quang học Thiết bị ép phun là một phần quan trọng của toàn bộ chuỗi quy trình. Thiết bị ép phun có thể làm tan chảy, làm dẻo polymer, làm cho nó vào khuôn, lưu thông liên tục. Nó cần phải kiểm soát chính xác từng thông số quy trình, chẳng hạn như nhiệt độ phun, thể tích tiêm, tốc độ phun, áp suất khoang, v.v., độ chính xác của thiết bị ép phun quyết định độ chính xác của các bộ phận bằng nhựa.
e) Thứ năm, quá trình ép phun bộ phận sản phẩm quang học:
Quá trình ép phun các bộ phận quang học có thể được chia thành hai loại: các thành phần quang học truyền thống của ép phun và ép phun ép phun. Đúc ép các bộ phận sản phẩm quang học truyền thống, quá trình làm mát bằng nhựa sẽ tạo ra ứng suất bên trong, thay đổi hiệu suất của các bộ phận bằng nhựa, khiến ống kính bị phân cực. Để khắc phục tình trạng căng thẳng bên trong tiềm năng này, một trong những phương pháp xử lý là ủ các bộ phận bằng nhựa, nhưng phương pháp này sẽ làm cho các bộ phận nhựa bị biến dạng, không phù hợp.
1.4. Tính toán, xác định các thông số kỹ thuật cơ bản khuôn
a) Yêu cầu kỹ thuật cơ bản của khuôn nhựa:
- Đảm bảo chính xác về kích thước, hình dáng biên dạng của sản phẩm.
- Đảm bảo độ bóng cần thiết cho cả bề mặt lòng khuôn và lõi để đảm bảo độ bóng của sản phẩm.
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa hai nửa khuôn.
- Đảm bảo lấy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng.
- Vật liệu chế tạo khuôn phải có tính chống mòn cao và dễ gia công.
- Khuôn đảm bảo độ cứng vững khi làm việc, tất cả các bộ phận của khuôn không được biến dạng hay lệch khỏi ví trí cần thiết khi chịu lực ép lớn.
b) Dựa vào các phân tích trên ta chọn các thông số cơ bản của khuôn:
Loại khuôn: Khuôn 2 tấm
Vật liệu chế tạo khuôn: Thép P30
Vật liệu chế tạo vỏ khuôn: Thép CT3 và C45
PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC ÉP PHUN
2.1. Cơ sở thiết kế khuôn đúc ép phun
2.1.1. Các nguyên tắc cơ bản để thiết kế sản phẩm nhựa
- Làm cho dòng đồng hướng
- Làm cân bằng dòng
- Phân bố đều áp xuất trong khuôn
- Ứng xuất trượt cực đại
* Dòng đồng hướng:
Hướng của dòng chảy có ảnh hưởng đến sự co rút sản phẩm theo các hướng, dẫn đến sự co rút sản phẩm theo các hướng khác nhau. Khi thiết kế sản phẩm nên bố trí cho dòng nhựa chảy theo cùng một hướng và cùng trên một đường thẳng.
* Ứng xuất trượt cực đại:
Khi ép phun, ứng xuất trượt không vượt quá một giá trị cho phép, giá trị này phụ thuộc vào vật liệu ép phun.
* Vị trí đường hàn và đường nối
Đường hàn hay đường nối hình thành do sự gặp nhau của các dòng nhựa khác nhau khi chảy trong khuôn, có cả vùng dày lẫn vùng mỏng, nhựa sẽ điền đầy vùng dày trước điều này dẫn đến nghẽn dòng tại vùng mỏng.
2.1.3. Trình tự thiết kế khuôn
Trình tự thiết kế khuôn như hình 2.7.
- Công việc, các số liệu đặt hàng như thiết kế từng phần, số lượng, vật liệu sản phẩm.
- Số liệu về máy phun nhựa như: áp lực phun, lực kẹp, lượng nhựa một lần phun, kích thước các tấm, khoảng mở lớn nhất và nhỏ nhất.
- Loại khuôn: khuôn bình thường, khuôn có cắt sau.
- Thiết kế cơ khí như: độ dày các tấm, phân bố các lỗ.
- Độ co rút: xác định tính chất vật liệu, độ dày thành chi tiết …
- Vật liệu khuôn: loại vật liệu của từng chi tiết, độ cứng, độ bóng.
- Lòng khuôn và lõi: liền khối hoặc lắp ghép, lắp ghép thứ cấp và thiết kế lắp ghép.
- Bố trí các lòng khuôn: số lòng khuôn, sự bố trí, vị trí.
- Sự thoát khí: rãnh dẫn, rãnh thoát, chốt, màng mỏng, …
- Các chi tiết ghép nối: bu lông dài, bộ kích động thủy lực mặt bên, máy dẫn động bằng hệ thống không có ren, …
Thiết kế khuôn đúng phương pháp là phải có một trình tự, có tổ chức, có danh mục kiểm tra từng bước một cách có hệ thống của các qui tắc thiết kế cơ bản hướng dẫn cho người thiết kế trước khi bắt đầu thiết kế. Điều rất cần thiết trong thiết kế khuôn là phải tham khảo ý kiến của người sử dụng, người làm khuôn, phòng kiểm tra chất lượng và người đóng gói khuôn, …Việc lựa chọn miệng phun, thoát khí, phương pháp tháo khuôn điều rất quan trọng. Sự xem xét chủ yếu trong thiết kế khuôn là phải có sự tin cậy hoàn toàn rằng khuôn sẽ làm việc đúng như định trước.
2.1.5. Cơ sở lựa chọn và phân bố các lòng khuôn.
a) Các cơ sở khi lựa chọn số lượng lòng khuôn hợp lý:
- Chọn số lòng khuôn hợp lý sao cho dễ điền đầy vật liệu nhất.
- Số lượng lòng khuôn lựa chọn phụ thuộc vào năng suất của máy đúc ép phun và số lượng sản phẩm cần chế tạo.
- Sản phẩm có kích thước nhỏ và số lượng lớn thì ta cần chọn số lòng khuôn lớn và ngược lại. Tuy nhiên nếu sản phẩm có kích thước nhỏ và số lượng lớn nhưng bề mặt phức tạp thì ta nên chọn chế tạo một lòng khuôn để giảm giá thành sản xuất.
Để chọn số lòng khuôn phù hợp thì ta phải tính chọn số lòng khuôn nhờ các thông số sau:
- Kích cỡ của máy ép phun và 2 thông số quan trọng nhất là năng suất ép phun và lực kẹp lớn nhất trên máy ép phun.
- Thời gian giao hàng mà khách hàng yêu cầu.
- Yêu cầu về chất lượng sản phẩm ép trên khuôn đúc.
- Kết cấu và kích thước khuôn đúc ép phun cần chế tạo.
Số lòng khuôn tính theo số lượng sản phẩm đặt hàng.
N = (L.K.tC)/(24.3600.tm)
Trong đó:
N: số lòng khuôn tối thiểu.
L: số sản phẩm trong lô sản xuất.
K: hệ số do phế phẩm K= i-k với k là tỉ lệ phế phẩm.
tc : thời gian của một chu kì ép phun (s).
tm: thời gian hoàn tất lô sản phẩm (ngày)
Số lòng khuôn tính theo năng suất làm dẻo của máy.
N = P/X.W
Trong đó:
N: số lòng khuôn tối thiểu.
P: năng suất làm dẻo của máy (g/ph)
X: tần số phun trong một phút(lần/phút)
W: trọng lượng của sản phẩm(g)
b) Cách bố trí các lòng khuôn:
Trên thực tế người ta thường bố trí các lòng khuôn theo kinh nghiệm mà không có bất kì một sự tính toán hay mô phỏng nào. Nhưng nếu làm như vậy đôi khi ta gặp phải ột số lỗi trên sản phẩm như rỗ co, sản phẩm bị cong vênh, hõm co, rỗ khí, đường hàn...
2.2. Tính toán, thiết kế nửa khuôn tĩnh, nửa khuôn động
2.2.1. Thiết kế hệ thống kênh dẫn nguội
a) Nguyên tắc hoạt động:
- Hệ thống kênh dẫn nhựa có chức năng phân phối nhựa chảy dẻo từ vòi phun đến các lòng khuôn. Sự thiết kế, hình dạng và kích thước của nó ảnh hưởng đến tiến trình điền đầy khuôn cũng như chất lượng của sản phẩm.
- Thông thường, đối với khuôn có một lòng khuôn thì hệ thống cấp nhựa chỉ cần cuống phun. Nhựa được cung cấp từ máy ép phun tới cuống phun bằng cách thông qua bạc cuống phun, sau đó trực tiếp tới lòng khuôn
b) Nguyên tắc thiết kế:
- 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:
Cuống phun là chỗ nối giữa vòi phun của máy và kênh nhựa, có nhiệm vụ đưa dòng nhựa từ vòi phun của máy đến kênh dẫn hoặc trực tiếp đến lòng khuôn (đối với khuôn không có kênh dẫn). Hệ thống cuống16 phun được sử dụng thông thường nhất có bạc cuống phun, thường dùng bạc cuống phun để dễ thay thế và gia công.
Kích thước của cuống phun phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Khối lượng, độ dày thành của sản phẩm, loại vật liệu nhựa được sử dụng.
- Độ dài của cuống phun phải phù hợp với bề dày của các tấm khuôn.
- Cuống phun được thiết kế sao cho có độ dài hợp lý, đảm bảo dòng nhựa ít bị mất áp lực nhất trên đường đi.
Thay số vào ta tính được:
C 5+1 =6 chọn C= 6 mm
Chọn α = 150
B = 2 +1 = 3mm (A đường kính lỗ phun)
Suy ra L = C-B/2tan = 57 (mm)
- Góc côn của cuống phun cần phải đủ lớn để thoát khuôn nhưng nếu quá lớn sẽ làm tăng thời gian làm nguội, tốn vật liệu, tốn thời gian cắt cuống phun ra khỏi sản phẩm. Nếu góc côn quá nhỏ có thể gây ra khó khăn khi tháo cuống phun khi mở khuôn.
- Trên khuôn, cuống phun được lấy ra cùng lúc với lấy sản phẩm. Do đó, cần có bộ phận kéo cuống phun khi mở khuôn. Lợi dụng phần nhựa để giữ cuống phun làm đuôi nguội chậm.
* Tính toán tiết diện kênh dẫn:
Việc tính toán để có được đường kính và chiều dài kênh dẫn phù hợp là rất quan trọng vì khi có một kênh dẫn quá lớn hay quá dài sẽ làm cản trở dòng chảy và gây ra mất áp trên chính nó, tốn nhiều vật liệu và thời gian chu kì phun ép. Do đó, ta nên thiết kế kênh dẫn nhỏ ở mức có thể để lợi dụng nhiệt ma sát trên nó gia nhiệt cho nhựa lỏng giúp quá trình điền đầy lòng khuôn thuận lợi hơn và sản phẩm ít bị quá nhiệt. Để xác định diện tích mặt cắt kênh dẫn nhựa thì ta phải dựa vào thời gian điền đầy
theo công thức sau:
T = m/Q => Q m/t => s = m/v.t
Trong đó:
m: khối lượng sản phẩm (gam).
Q: lưu lượng phun.
s: diện tích tiết diện (mm2).
v: tốc độ phun.
Tính toán kích thước kênh dẫn theo kinh nghiệm công thức:
D = D’.fi
Trong đó:
D’: đường kính kênh dẫn tham khảo.
fi: hệ số chiều dài.
* Miệng phun:
- Miệng phun là phần nằm giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn.
- Khi thiết kế miệng phun cần chú ý các điểm sau:
+ Miệng phun cần phải đặt ở vị trí sao cho dòng nhựa chảy vào nơi có bề dày thành lớn nhất đến nhỏ nhất để vật liệu có thể điền đầy sản phẩm.
+ Vị trí miệng phun tối ưu sẽ tạo dòng nhựa chảy êm.
+ Đặt miệng phun ở vị trí không quan trọng của sản phẩm vì nơi đặt miệng phun có khuynh hướng tồn tại ứng xuất 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
2.3. Thiết kế hệ thống đẩy sản phẩm
2.3.1. Các cách lấy sản phẩm ra khỏi khuôn
- Người công nhân sẽ lấy sản phẩm, kiểm tra sản phẩm và cắt đuôi keo (nếu có) sau mỗi chu kỳ ép phun. Thường áp dụng cho sản phẩm lớn, khó bố trí hệ thống đẩy trong khuôn, hay cần kiểm tra kỹ chất lượng sản phẩm ép ra.
- Dùng hệ thống tay robot, áp dụng tự động hóa cao nhưng chi phí ban đầu cao.
- Dùng hệ thống đẩy lấy sản phẩm, cách này hay dùng nhất.
2.3.3. Nguyên lý chung
Sau khi kết thúc quá trình nhựa điền đầy lòng khuôn và quá trình làm mát thì máy ép sẽ mở khuôn và trục đẩy của máy ép (ejector rod) sẽ đẩy hai tấm đẩy (ejector plate) và thông qua các chi tiết đẩy (chốt đẩy, lưỡi đẩy,ống đẩy, tấm tháo, …) đẩy sản phẩm ra ngoài.
Trong quá trình đẩy thì tấm đẩy làm lò xo của khuôn nén lại. Khi trục đẩy của máy ép trở về vị trí ban đầu, lực tác động lên tấm đẩy không còn nữa, lúc này lực nén lò xo sẽ giúp tấm đẩy trở về vị trí ban đầu, quá trình này có sự tham gia dẫn hướng của chốt hồi.
Đây là hệ thống đẩy được dùng phổ biến nhất. Vật liệu thường dùng là T8A hoặc T10A, được tôi cứng hơn 50HRC và nhám bề mặt yêucầu 0,8 μm; lắp chặt H8/f8. Chốt đẩy là chi tiết tiêu chuẩn với đường kính, chiều dài, hình dạng khác nhau.
2.4. Mô phỏng lắp ráp khuôn
Sử dụng phần mềm 3D SOLIDWorks để vẽ các tấm khuôn và các chi tiết khuôn, dùng môi trường Assembly để lắp rap khuôn.
* Bước 1: Cho các tấm khuôn, các chi tiết vào môi trường lắp rap
* Bước 3: Lắp tấm cố định với tấm kẹp trên
* Bước 5: Lắp vòng định vị vào tấm kẹp trên
* Bước 7: Lắp lò xo và gối đỡ vào tấm di động
* Bước 9: Lắp ti đẩy, tấm giữ vào tấm đẩy
* Bước 11: Lắp cavity và core ta được khuôn hoàn chỉnh
2.5. Tính toán, mô phỏng dòng nhựa chảy vào khuôn
Filling, Packing,cooling, warpage, optics là những quá trình quan trọng trong quá trình phun ép, giúp vật liệu nhựa lỏng được định hình trong khuôn và bổ sung lượng co ngót khi nhựa đông đặc lại. Trong báo cáo này, nhóm sử dụng phần mềm Moldex3D để phân tích quá trình ép phun. Khi thiết kế sơ bộ khuôn 2 tấm một cách tổng quát ta đi vào phân tích dòng chảy nhựa.
a) Quá trình điền đầy:
Trong quá trình Filling, vật liệu sẽ được điền đầy rất nhanh, nhưng cần chú ý tính toán thời gian điền đầy, vì khi điền đầy quá nhanh sẽ gây ra ứng suất trượt lớn, điều này làm gia tăng ứng suất nội trong sản phẩm dẫn tới cong vênh. Khi tính toán thời gian điền đầy cần chú ý, không để nhiệt độ gia công giảm quá 200°C và giữ áp suất điền đầy không quá cao.
Kết quả phân tích điền đầy được trình bày hình trên. Kết quả cho thấy thời gian điền đầy tại các vị trí xa nhất trên sản phẩm là 1s.
b) Rỗ khí:
Rỗ khí trong quá trình ép được hiện hữu ở sản phẩm. Các bọt khí này hình thành các lỗ bên trong sản phẩm làm ảnh hưởng đến cơ tính và tính thẩm mỹ của sản phẩm. Các lỗ khí xảy ra khi các dòng chảy của nhựa cùng bao quanh các bọt khí. Khuyết tật rỗ khí khiến cho nhựa không thể điền đầy lòng khuôn một cách hoàn toàn và làm xấu bề mặt sản phẩm. Ngoài ra các rỗ khí còn tạo ra ứng suất nén lên các vùng khác của sản phẩm và bị gia nhiệt gây ra các vết cháy trên bề mặt sản phẩm, đặc biệt là những sản phẩm có tính quang học
d) Nhiệt độ:
Nhiệt độ phun ép là một thông số rất quan trọng, biểu đồ dưới đây cho thấy sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình Filling, mỗi vật liệu có thể chịu được một nhiệt độ nhất định, khi vượt quá nhiệt độ đó sẽ làm cho vật liệu bị biến đổi cơ tính, cần thay đổi các thông số về nhiệt độ khuôn, nhiệt độ gia công để hạn chế ảnh hưởng của sự quá nhiệt của vật liệu.
f) Đường hàn:
Đường hàn trên sản phẩm là các vết đỏ ở cuối dòng chảy (không khí bị giữ lại) do khi nhựa vào sản phẩm sẽ chia ra 2 nhánh và gặp nhau ở 2 nửa mặt đối diện cổng gate. Đường hàn (weld line) lớn hay nhỏ tùy vào nhiệt độ khi 2 dòng chảy gặp nhau và cấu trúc phân tử vật liệu dùng để ép, nhưng có thể giảm bớt nhờ thiết kế runner, sprue và nhiệt độ phun một cách phù hợp.Thiết kế, chế tạo máy và khuôn đúc ép phun nhựa
j) Optics:
Khi để đánh giá độ quang học của sản phẩn thấu kính thì chúng ta tập trung nhận xét về hiện tượng lưỡng chiếc (khúc xạ kẹp) Lưỡng chiết, hay khúc xạ kép, được dùng để chỉ sự phân hủy một tia sáng thành hai tia khi nó đi qua tinh thể dị hướng trong suốt. Dấu hiệu của sự lưỡng chiết sẽ là một giá trị âm hoặc dương. Giá trị này là chiết suất gây ra bởi ứng suất dư do dòng chảy gây ra tại thời điểm kết thúc điền đầy.
2.6. Phân tích tối ưu độ cong vênh của sản phẩm
Vật liệu sử dụng trong bài nghiên cứu này là PMMA được hãng ALTUGLAS DRM Arkema cung cấp. Hình 2 thể hiện mối quan hệ giữa thể tích cụ thể, nhiệt độ và áp suất (PVT) của vật liệu PMMA.
2.6.1. Phân tích độ hội tụ lưới sản phẩm
Dựa trên kết quả mô phỏng phân tích lưới có kích thước từ 0.2 đến 1.2. Các thông số khác liên quan đến quá trình đúc phun được đề xuất bởi phần mềm Modex 3D.
Dựa vào đồ thị hình 2.47 ta thấy mật độ lưới càng dày thì độ cong vênh càng giảm, độ chính xác càng cao. Điểm hội tụ lưới chưa xuất hiện. Để tăng độ chính xác cho nghiên cứu, ta chia lưới 0.2 cho các lần tối ưu phần sau.
Bảng 2.5 cho thấy kết quả thử nghiệm và tỷ lệ S/N của vênh của 9 điều kiện thí nghiệm khác nhau. Các kết quả đại diện cho độ lệch nhỏ của các các tỷ lệ S/N. Các giá trị trong Bảng 4 được tính toán bằng giá trị trung bình của tất cả các thí nghiệm có cùng cấp độ. Delta được định nghĩa là phương trình (2) [2]. Giá trị của Delta phản ánh thứ hạng ý nghĩa của từng yếu tố
Delta (Δ) = max(S/N) - min(S/N) (2)
2.6.3. Nghiên cứu sự ảnh hưởng các thông số máy đến độ cong vênh sản phẩm
Các tham số kiểm soát được chọn trong nghiên cứu này là nhiệt độ khuôn ( ), nhiệt độ phun ( ), thời gian điền đầy (s), thời gian làm mát (s). Bảng 2.6 cho thấy các yếu tố kiểm soát và mức độ của các thí nghiệm Taguchi. Để đánh giá tác động của các thông số máy đúc phun đối với hình dạng của thấu kính quang học, một mảng trực giao L9 với ba cấp độ với 4 tham số được hiển thị là Bảng 6 đã được sử dụng cho thiết kế thử nghiệm. Đặc tính chất lượng là độ cong vênh. Các thông số đầu vào về khuôn được lấy từ kết quả nghiên cứu mục (2.6.2).
Bảng 2.8 cho thấy kết quả thử nghiệm và tỷ lệ S/N của độ cong vênh của 9 điều kiện thí nghiệm khác nhau. Các kết quả đại diện cho độ lệch nhỏ của các tỷ lệ S/N. Các giá trị trong Bảng 4 được tính toán bằng giá trị trung bình của tất cả các thí nghiệm có cùng cấp độ. Delta được định nghĩa là phương trình (2). Giá trị của Delta phản ánh thứ hạng ý nghĩa của từng yếu tố.
2.6.5. Kết luận
Nghiên cứu này đã nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số đúc phun đối với độ cong vênh của chi tiết thấu kính do mảng trực giao Taguchi L9. Với các tham số được đề xuất đạt được từ thiết kế thử nghiệm. Mục đích là để xác định phương pháp tối ưu tổ hợp tham số đồng thời giảm thiểu cả cong vênh hình học (tức là quang sai) của thấu kính đúc và ứng suất dư bên trong (tức là lưỡng chiết). Tính khả thi của phương pháp đề xuất đã được chứng minh bằng phần mềm Moldex 3D của tập đoàn CoreTech Đài Loan. Mô phỏng phân tích dòng chảy khuôn 3D. Kết quả mô phỏng hỗ trợ các kết luận chính sau đây:
- Các yếu tố hình học của khuôn ảnh hưởng tới độ cong vênh trong quá trình đúc phun sản phẩm thấu kính quang học. Thứ tự các tham số ảnh hưởng như sau: Số kênh dẫn mát, khoảng cách giữa các kênh dẫn mát, khoảng cách giữa kênh dẫn mát với chi tiết và đường kính kênh dẫn mát.
- Xét tầm quan trọng của các thông sô máy sử dụng để đạt được tối ưu hóa được chỉ định trong quá trình ép phun. Thời gian làm máy là yếu tố quan trong nhất. Nhiệt độ phun và nhiệt độ khuôn là yếu tố quan trọng thứ hai và thứ 3, thời gian điền đầy là yếu tố cuối cùng ảnh hưởng đến độ cong vênh trong thí nghiệm Taguchi L9.
PHẦN 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BỘ KHUÔN
Để lập trình quy trình gia công 2 lòng khuôn ta sử dụng phần mềm Creo8.0.
3.1. Lập trình gia công lòng khuôn trên.
a) Thiết lập phôi:
Thiết lập hệ tọa đô gia công: Như hình dưới.
b) Nguyên công 1:
* Bước 1: Phay mặt đầu.
Chọn dao: Phay mặt 63
Thiết lập dao: Như hình vẽ.
* Bước 3: Phay lòng khuôn và lỗ lắp cuống phun.
Chọn dao: Phay 5
Thiết lập dao: Như hình vẽ.
* Bước 5: Phay biên dạng.
Chọn dao: Phay 20
Thiết lập dao: Như hình dưới.
c) Nguyên công 2:
* Bước 1: Phay mặt đầu mặt dưới.
Chọn dao: Phay mặt 63
Thiết lập dao: Như hình dưới.
* Bước 3: Khoan lỗ để taro ren.
Chọn dao: Khoan 4.5
Thiết lập dao: Như hình dưới.
3.3. Lập trình gia công lõi lòng khuôn trên.
a) Thiết lập phôi, hệ tọa độ gia công:
Thiết lập phôi gia công lõi như hình 3.21.
b) Nguyên công 1: Tiện mặt đầu.
Thiết lập dao: Như hình dưới.
c) Nguyên công 2: Tiện biên dạng:
Thiết lập dao:
- Dao tiện thô
- Dao tiện tinh
d) Nguyên công 3: Tiện mặt lõm đầu:
Thiết lập dao: Như hình dưới.
Thiết lập đường chạy dao: Như hình dưới.
e) Nguyên công 4: Cắt đứt.
Thiết lập dao: Như hình dưới.
Thiết lập đường chạy dao: Như hình dưới.
Kết quả gia công: Như hình dưới.
3.5. Gia công các tấm khuôn
Chú thích:
- Cột loại dao: tên loại dao được sử dụng ở bước đó, số lưỡi cắt.
- Cột Ø/R - z: kí hiệu Ø nếu sử dụng đường kính dao, ghi kí hiệu M cho các mũi ta rô (ví dụ M6x1.25), z: số lưỡi cắt của dao.
- Cột S, F: chế độ cắt, tra bảng chế độ cắt, tính toán và ghi vào bảng.
- Tính tốc độ cắt: (Với: z: số lưỡi cắt).
- Cột t: chiều sâu mỗi lớp cắt (mm).
- Cột T: tổng chiều sâu cắt (mm).
3.5.1. Gia công tấm cố định
- Vật liệu: C45.
- Kích thước: 180x150x40mm
- Kích thước phôi: 185x155x43 mm.
- Đồ gá: Eto.
Thứ tự các bước và thông số sử dụng trong gia công tấm cố định: Như bảng 3.1.
3.5.2. Gia công tấm di động
- Vật liệu: C45.
- Kích thước: 180x150x40mm
- Kích thước phôi: 185x155x43 mm.
- Đồ gá: Eto.
Thứ tự các bước và thông số sử dụng trong gia công tấm di động như bảng 3.2.
3.5.4. Gia công tấm kẹp dưới
- Vật liệu: C45.
- Kích thước: 200x180x20 mm
- Kích thước phôi: 205x185x23mm
- Đồ gá: Eto.
Thứ tự các bước và thông số sử dụng trong gia công tấm kẹp dưới như bảng 3.4.
3.5.6. Gia công tấm giữ
- Vật liệu: CT3.
- Kích thước: 180x88x15 mm
- Kích thước phôi: 185x91x18 mm
- Đồ gá: Eto.
Thứ tự các bước và thông số sử dụng trong gia công tấm giữ như bảng 3.6.
PHẦN 4: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH BẢO DƯỠNG KHUÔN
4.1. Lắp ráp khuôn
4.1.1. Lắp ráp các chi tiết khuôn.
Trước khi lắp ráp khuôn cần chuẩn bị đầy đủ những dụng cụ, thiết bị sau:
- Có đầy đủ các dụng cụ phục vụ cho quá trình lắp ráp như: Vít lục giác, bulông, đai ốc, palăng, ròng rọc xích.
- Chuẩn bị đầy đủ các bộ phận của khuôn đã đạt độ chính xác yêu cầu.
- Các thiết bị vệ sinh các tấm khuôn khi lắp ráp
- Bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết các bộ phận của tấm khuôn.
* Bước 1: Lắp ráp phần khuôn cố định
- Lắp bạc dẫn hướng vào tấm khuôn cố định.
- Lắp tấm kẹp cố định với tấm khuôn cố định.
- Lắp bạc cuống phun vào tấm kẹp cố định.
* Bước 2: Lắp phần khuôn di động
- Lắp chốt dẫn hướng vào tấm khuôn di động.
- Lắp lò xo và gối đỡ
- Lắp tấm đẩy với tấm khuôn di động.
- Lắp chốt hồi.
- Lắp ty đẩy, thanh đẩy
* Bước 3: Lắp ráp phần khuôn cố định với phần khuôn di động
4.1.2. Lắp khuôn vào máy
- Bước 1: Làm sạch bề mặt lắp đặt khuôn.
- Bước 2: Điều chỉnh khoảng cách 2 tấm gá máy ép lớn hơn bề dày khuôn.
- Bước 3: Di chuyển khuôn bằng cẩu trục hoặc pa-lăng và đặt nó vào giữa tấm cố định và tấm di động.
- Bước 4: Điều chỉnh thiết bị kẹp và lắp đặt bản nối lõm vào tấm cố định, bản nối lõi vào tấm di động theo thứ tự định sẵn.
- Bước 7: Điều chỉnh hành trình của vòi phun.
- Bước 8: Lắp đặt bulông cho khuôn
Lắp đặt bulông cho khuôn thể hiện như hình 4.1.
4.2. Bảo dưỡng khuôn
4.2.1. Mỗi số lỗi thường gặp khi không bảo dưỡng khuôn ép nhựa thường xuyên.
Khuôn ép nhựa có khả năng sử dụng nhiều lần trong khoảng thời gian dài. Thế nhưng, việc sử dụng khuôn ép nhựa lâu ngày sẽ làm khuôn không còn đảm bảo chất lượng sản phẩm như ban đầu. Nếu không bảo dưỡng khuôn ép nhựa kỹ càng sẽ xảy ra quá trình xuống cấp trầm trọng. Các lỗi thường gặp được thể hiện trực tiếp trên sản phẩm gồm có:
- Sản phẩm bị biến dạng, lõm hoặc lỗ trống…
- Sản phẩm bị khuyết liệu không thể điền đầy
- Cháy trên bề mặt sản phẩm
- Sản phẩm bị giòn dễ nứt, gãy, vỡ.
- Sản phẩm bị biến màu
4.2.2. Các hạng mục cần bảo dưỡng khuôn ép nhựa
Trong công tác bảo dưỡng khuôn ép nhựa, một số hạng mục cần lưu ý khi bao gồm:
- Kiểm tra và thay thế pin đẩy.
- Vệ sinh lòng khuôn sạch sẽ loại bỏ tình trạng sản phẩm bị dính dầu.
- Kiểm tra các đường thoát khí, thoát gas xem có bị nghẹt không để khắc phục kịp thời.
- Kiểm tra độ mòn của các chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng.
- Kiểm tra các vị trí cắt keo đặc biệt để tránh tình trạng bavia.
4.2.3. Cách khắc phục các lỗi thường gặp bảo dưỡng khuôn ép nhựa.
Với hiện tượng cháy bề mặt sản phẩm cần phải thiết kế lại hệ thống thoát khí hoặc bố trí thêm các ty thoát khí vào khuôn. Bên cạnh đó, cần chú ý thiết kế bề dày sản phẩm sao cho hợp lý.
Bavia không phải là lỗi nghiêm trọng nhưng là lỗi thường gặp nhất khi sản phẩm nhựa ép ra. Lỗi này làm tốn thời gian và công sức do phải gia công loại bỏ nhựa dư thừa. Để không xảy ra hiện tượng này trên sản phẩm, khi bảo dưỡng khuôn cần chú ý đến độ khít và độ sạch sẽ ở mặt phân khuôn.
Trong quá trình thực hiện việc bảo dưỡng khuôn ép nhựa, chúng ta sẽ phát hiện những lỗi cụ thể và có hướng khắc phục rõ ràng, hiệu quả.
PHẦN 5: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN
5.1. Kết quả đạt được
Sau thời gian tìm hiểu và thực hiện luận án tốt nghiệp, các nhiệm vụ đề ra ban đầu đối với đề tài đã được hoàn thành. Một số kết quả đạt được như sau:
- Thiết kế sản phẩm, thiết kế khuôn bằng phần mềm SolidWorks
- Mô phỏng gia công bằng phần mềm Creo
- Sử dụng phần mềm Modex3D để phân tích tối ưu các yếu tố khuôn đúc, máy đúc
- Vận hành máy tiện cơ, máy mài, máy khoan đứng, máy phay.
- Làm việc nhóm hoàn thiện máy đúc phun ép chạy bằng động cơ điện.
5.2. Nhận xét
Về các nội dung, em đã hoàn thành các nhiệm vụ mà đồ án đề ra. Tuy nhiên cũng không tránh những hạn chế nhất định.
- Máy đúc chạy còn chưa ổn định
- Phân tích tối ưu sản phẩm còn gặp nhiều sai sót, chưa đi đến kết quả mong đợi
- Khuôn độ chính xác chưa cao, lắp rap còn bị lệch.
Nguyên nhân:
- Về máy đúc: Hệ thống chạy chưa ổn định do nhiễu xung phát ra từ động cơ lớn nên nhiễu qua các động cơ khác.
- Kiến thức học còn hạn hẹp, tài liệu về Tir Lens còn hạn chế. Máy tính để mô phỏng còn yếu, chưa đáp ứng đủ nhu cầu công việc.
- Kinh phí nhóm còn hạn chế
- Kinh nghiệm gia công cơ ít nên gia công các chi tiết còn có nhiều sai số.
5.3. Hướng khắc phục
- Gia công lại khuôn bằng công nghệ CNC
- Chế tạo, lắp rap các chi tiết máy cần độ chính xác cao hơn.
- Nghiên cứu về tối ưu quang học sản phẩm
KẾT LUẬN
Sau khi nhận nhiệm vụ tốt nghiệp “Thiết kế và chế tạo máy khuôn đúc phun ép nhựa”. Em đã tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu rồi đi đến thiết kế và gia công. Dưới sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy : TS. …………….. cùng với sự cố gắng nổ lực của em và các bạn trong nhóm máy đúc, nhóm chúng em đã hòa thành nội dung nhiệm vụ được giao trong đồ án tốt nghiệp này. Nội dung đồ án gồm:
- Phần thuyết minh
- Phần các bản vẽ cần thiết.
- Máy và khuôn đã lắp ráp hoàn chỉnh.
Tất cả nội dung của đồ án đã trình bày và tính toán, chọn lựa dựa trên các cơ sở và
sự hướng dẫn của thầy hướng dẫn.
Qua đồ án ngoài việc được học lại những kiến thức đã học ở các môn học cơ sở và chuyên ngành em còn được trực tiếp tiếp xúc với các kiến thức mới về công nghệ gia công chế tạo khuôn mẫu. Ngoài ra còn củng cố lại việc thực hành các công việc trong chế tạo máy. Tuy nhiên do thời gian và kinh nghiệm thực tiển bản thân còn hạn chế nên có thể đề tài chưa được như mong muốn.
Bản đồ án đã hoàn thành, nhưng em tự đánh giá chưa được hoàn hiện lắm, mặc dù thời gian thực hiện đồ án không phải là ít và điều kiện thực tế để thực hiện đồ án là tốt. Nhưng do một số nguyên nhân khách quan và chủ quan: Chưa thực sự tập trung hết thời gian và tâm trí vào việc thực hiện đồ án.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy : TS. …………….. cùng các thầy ở xưởng Cơ khí, các Thầy trong khoa đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Hoang Van Thanh, Tran Dinh Son, Study on warpage of CD & DVD discssubstrate by Injection Molding process.
[2]. Van Thanh Hoang, Quang Bang Tao, Bich Tram Truong Le , Minh Sang Tran and Duc Binh Luu, Experimental study on mechanical behaviors of injection molded PC/PMMA blends.
[3]. Chao-Ming Lin, Wei-Cheng Chen, Optimization of injection-molding processing conditions for plastic double -convex Fresnel lens using grey-based Taguchi method.
[4]. Ross P. J. (1996), Taguchi Techniques for Quality Engineering, 2nd Edition, McGraw –Hill, New York.
[5]. PGS. TS. Lưu Đức Bình, ThS. Châu Mạnh Lực, Kỹ thuật đo Cơ khí, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2015
[6]. PGS. TS. Nguyễn Đắc Lộc (Chủ biên), Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập I, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 1999
[7]. PGS. TS. Nguyễn Đắc Lộc (Chủ biên), Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập II, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2003
[8]. GS. TS. Trần Văn Địch, Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, 2005
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"