Bài giảng Thiết kế khuôn ép nhựa: Hệ thống kênh dẫn nguội (Chi tiết)

LOGO

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Nội dung:

NỘI DUNG

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

I. DÒNG CHẢY NHỰA TRONG KÊNH DẪN

II. CẤU TẠO KÊNH DẪN NGUỘI

I. DÒNG CHẢY TRONG KÊNH DẪN

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Nguyên liệu nhựa từ thùng chứa sau khi làm nóng chảy

được đưa tới lòng khuôn thông qua hệ thống kênh dẫn.

I. DÒNG CHẢY TRONG KÊNH DẪN

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Độ dày của lớp nhựa đông đặc bị ảnh hưởng : • Tốc độ phun • Độ nóng chảy • Nhiệt độ của

khuôn.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Hệ thống kênh dẫn nguội dẫn nhựa nóng chảy từ vòi phun của máy ép phun qua cuốn phun, kênh dẫn và miệng phun rồi vào lòng khuôn.

Cổng phun

Bạc cuốn phun

Kênh dẫn

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Cấu tạo của hệ thống kênh dẫn nguội

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

1. Bạc cuốn phun

Sử dụng cho máy lên đến 350 tấn

Sử dụng cho máy trên 200 tấn

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Để tăng tuổi thọ cho khuôn, người ta gắn thêm lò xo dưới cuốn phun.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước bạc cuốn phun phụ thuộc vào:

• Khối lượng và bề dày

của sản phẩm

Lắp ghép giữa bạc cuốn phun và bạc định vị

• Độ dài của cuốn phun. • Kích thước cuốn phun.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước của một vòi phun

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Cuống phun

Góc côn của cuốn phun phải đủ lớn để thoát khuôn nhưng nếu quá lớn sẽ làm tăng thời gian làm nguội, tốn vật liệu và thời gian cắt cuốn phun.

Đuôi nguội chậm

Đuôi nguội chậm (Cold Slug Well)

•Phần vật liệu ở chỗ rẽ nhánh không bị đông đặc sớm gây nghẽn dòng ta nên thiết kế thêm đuôi nguội chậm. •Thường nằm ở những nhánh giao nhau của kênh dẫn

Đuôi nguội chậm (Cold Slug Well)

Dạng cuống phun chữ Z

Dạng cuống phun được kéo nhờ côn ngược

Dạng cuống phun kéo nhờ rãnh vòng

Dạng cuống phun được kéo nhờ chốt đẩy đầu bi

Một số dạng cuống phun được giữ lại bằng đuôi nguội chậm

Đuôi nguội chậm

(2)

Nên bo các góc R0.5

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

2. Kênh nhựa: là đoạn nối giữa cuốn phun và miệng phun

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Yêu cầu của kênh dẫn

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Đường kính của kênh nhựa theo độ dài của rãnh và bề dày sản phẩm

Dh: đường kính thủy lực (mm) A: diện tích mặt cắt ngang (mm2) P: chu vi mặt cắt ngang (mm)

Có thể tính đường kính thủy lực dựa vào công thức:

2.2 Các loại tiết diện kênh dẫn.

•Diện tích bề mặt cắt nhỏ nhất. •Tốc độ nguội chậm. •Ít ma sát. •Có lõi nguội chậm giúp duy trì nhiệt và áp suất. •Khó cho việc gia công đồng tâm giữa hai nữa khuôn.

2.2 Các loại tiết diện kênh dẫn.

•Chỉ xếp sau kênh dẫn tròn về tính năng. •Dễ gia công hơn vì chỉ cần gia công trên một phần khuôn. •Tốn nhiều vật liệu hơn. •Diện tích về mặt lớn hơn kênh tròn nên mất nhiệt nhanh hơn.

2.2 Các loại tiết diện kênh dẫn.

•Diện tích về mặt lớn hơn kênh hình thang hiệu chỉnh nên mất nhiệt nhanh hơn. •Dễ gia công.

2.2 Các loại tiết diện kênh dẫn.

•Do tiết diện nguội không đều nên làm tăng ma sát, áp suất không đều. •Dễ gia công.

Kích thước của kênh dẫn (có 2 phương pháp)

- Tính theo kích thước tiết diện hình cắt ngang

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

D: đường kính kênh dẫn (mm) W: khối lượng sản phẩm (g) L: chiều dài kênh dẫn (mm)

Ngoài ra có thể tính toán kích thước kênh dẫn theo các công thức sau:

D’: đường kính kênh dẫn tham khảo fL: hệ số chiều dài

Hoặc:

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Dc: đường kính kênh dẫn chính (mm). Dn: đường kính kênh dẫn nhánh (mm). N: số nhánh rẽ

Mối quan hệ giữa đường kính kênh dẫn chính và kênh dẫn nhánh :

Kênh nhựa phải được thiết kế để điền đầy lòng khuôn đúng tỉ lệ quy định để tránh vượt quá lưu lượng dẫn đến sự cố, bị cong vênh.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

5 kênh dẫn

8 kênh dẫn

6 kênh dẫn

Kênh nhựa 10 miệng phun

Kênh nhựa 12 miệng phun

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kênh nhựa 32 miệng phun

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA 3. Miệng phun:Miệng phun là phần nằm giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn. 1. Miệng phun trực tiếp

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước dành cho việc thiết kế.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

2. Miệng phun dạng chốt

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước dành cho việc thiết kế

Các kiểu lỗ chốt kéo kênh dẫn

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kết cấu tự cắt xương keo

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

3. Miệng phun bên cạnh

Là kiêu miệng phun rất thông dụng

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

L = (0.8→ 0.9) x R I = 0.6 →0.7 bề dày thành sản phẩm C = 0.8 → 1.5mm T = 1 →5mm

Kích thước cho thiết kế

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Hoặc

L = 0.08 inch (2 mm) T = (0.5 → 0.8) x t W = (2→4) x T

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

4. Miệng phun kiểu gối

Miệng phun nằm lấp trên bề mặt sản phẩm.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước cho thiết kế.

Kích thước bằng 10-80% bề dày thành, bề rộng 1→12mm. Chiều dài miệng phun không quá 1mm, tối ưu là 0.5mm.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

5. Miệng phun kiêu then

Sản phẩm mỏng và phẳng nhằm giảm ứng xuất

cắt trong khuôn.

Kích thước thiết kế: Bề rộng nhỏ nhất là 6mm,

bề dày nhỏ nhất bằng 75% chiều sâu lòng khuôn.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

6. Miệng phun kiêu đường ngầm

khỏi khuôn

Có ưu điểm là nó tự cắt khi sản phẩm bị đẩy ra

+ Đường thẳng +Đường cong

Bao gồm 2 loại:

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

7. Miệng phun kiểu băng

để khắc phục hiện tượng tạo đuôi .

Miệng phun kiểu băng có chứa một kênh dẫn và một miệng phun .

Sử dụng cho các chi tiết có cạnh thẳng, có thể dùng

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước thiết kế

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

8. Miệng phun kiểu quạt

Miệng phun kiểu này tạo dòng chảy êm và cho phép điền đầy lòng khuôn một cách nhanh chóng nên rất phù hợp với những sản phẩm lớn và dày.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước cho thiết kế

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

9. Miệng phun kiểu đĩa

Thường dùng cho các chi tiết dạng trụ rỗng mà có yêu cầu cao về độ đồng tâm và không có đường hàn miệng phun.

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

Kích thước cho thiết kế

t = 0.1 – 0.17 mm T = 5 → 10 mm (tùy thuộc vào kích thước của sản phẩm) Giá trị D - d = 1 → 5 mm mỗi bên

II.KÊNH DẪN NGUỘI

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

10. Miệng phun kiểu vòng

Bao gồm 2 loại: + Vòng ngoài +Vòng trong

Miệng phun kiểu vòng thích hợp cho những sản phẩm có dạng trụdài có tiết diện mỏng, giúp hạn chế vết hàn, không khí bị kẹt lại trong quá trình điền đầy và giảm ứng xuất tập trung quanh miệng phun.