Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh Khoa Cơ Khí Chế tạo máy Bộ môn Công nghệ tự động
Báo cáo:
HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
GVHD: Trần Minh Thế Uyên SVTH: Hồ Minh Việt MSSV: 06112100 Lê Văn Công MSSV: 06112059
09/2010
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
MỤC LỤC
I. Dòng chảy nhựa trong kênh dẫn: .................................................................... 3
II. Hệ thống kênh dẫn nguội: .............................................................................. 4
1. Cuống phun: .............................................................................................. 6
2. Kênh nhựa: .............................................................................................. 10
3. Miệng phun: ............................................................................................ 19
a. Miệng phun trực tiếp: ........................................................................... 19
b. Miệng phun điểm chốt (điểm):.............................................................. 21
c. Miệng phun cạnh: ................................................................................. 25
d. Miệng phun kiểu gối: ............................................................................ 27
e. Miệng phun kiểu then: .......................................................................... 28
f. Miệng phun kiểu đường ngầm: ............................................................. 29
g. Miệng phun kiểu băng (màng): ............................................................. 34
h. Miệng phun kiểu quạt: .......................................................................... 37
i. Miệng phun kiểu điã: ............................................................................ 39
j. Miệng phun kiểu vòng: ......................................................................... 41
k. Miệng phun kiểu nan hoa: .................................................................... 42
4. Đuôi nguội chậm: .................................................................................... 43
III. Kết luận: ..................................................................................................... 44
IV. Tài liệu tham khảo: ..................................................................................... 45
2
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
I. Dòng chảy nhựa trong kênh dẫn: Nguyên liệu nhựa chảy vào lòng khuôn qua hệ thống cấp nhựa là một quá
trình có hoạt động như sau:
Trước tiên nguyên liệu nhựa được bơm vào cuống phun và hệ thống kênh
nhựa dẫn đến lòng khuôn. Khi nhựa nóng chảy chạm vào khuôn lạnh nhanh chóng bị đông lại, tạo thành một lớp vỏ trong khi phần chính vẫn còn là nhựa nóng chảy
Lúc đầu lớp nhựa đông lại rất mỏng vì thế nhiệt mất đi rất nhanh, sau đó càng nhiều nhiệt bị mất đi khi đi qua lớp nhựa mỏng tạo nên lớp nhựa đông dày hơn. Sau một thời gian, lớp nhựa đông sẽ đạt được độ dày nhất định thì nhiệt độ của nhựa và nhiệt sinh ra từ dòng chảy sẽ cân bằng với lượng nhiệt đã mất. Ở thời điểm này, đã đạt được trạng thái cân bằng .
3
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
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 chạy qua lõi giữa trong quá trình phun. Nếu tốc độ phun tăng thì lớp nhựa đông lại sẽ bị mỏng đi do nhiệt ma sát sinh ra cao hơn. Tương tự như thế, độ nóng chảy và nhiệt độ của khuôn cao sẽ làm giảm độ dày của lớp nhựa đông lại .Để có được lớp nhựa cách nhiệt bằng phẳng không nên để có góc nhọn làm cản trở dòng chảy
II. Hệ thống kênh dẫn nguội: Hệ thống kênh dẫn nguội dẫn nhựa nóng chảy từ vòi phun của máy ép phun qua
Hệ thồng kênh dẫn nguội
cuống phun, kênh dẫn, miệng phun rồi vào lòng khuôn mà không có bất kỳ tác
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI động nào về nhiệt đối với dòng nhựa này trên đường đi của nó. Khác với hệ thống kênh dẫn nóng có bộ phận gia nhiệt cho dòng nhựa này.
Hệ thống kênh dẫn nóng Hệ thống dẫn nhựa nguội bao gồm các bộ phận sau đây: cuống phun, kênh
dẫn, miệng phun, đuôi nguội chậm.
Cấu tạo của hệ thống kênh dẫn nguội
Kich thước của hệ thống dẫn nhựa đóng vai trò rất quan trọng đối với một bộ khuôn. Nguyên tắc chung thiết kế hệ thống kênh dẫn là sao cho tổng khoảng cách từ vòi phun của máy đến lòng khuôn là ngắn nhất có thể.Tuy nhiên cũng có những yếu tố ảnh hưởng làm ta phải cân nhắc đến việc thiết kế kênh nhựa, chẳng hạn như số lòng khuôn, độ phức tạp của sản phẩm,…Việc thiết kế hệ thống dẫn nhựa hợp lý góp phần rút ngắn chu kỳ ép phun, sản phẩm sau khi ép tránh được những khuyết tật và dễ dàng cho việc thiết kế các hệ thống khác trong bộ khuôn như hệ thống làm mát.
5
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
1. Cuống phun:
Sử dụng cho máy trên 200 tấn Sử dụng cho máy đến 350 tấn Dưới đây là hình ảnh 2 bạc cuống phun có 2 bulong và 4 bulong để gắn vào bộ khuôn.
Cuống phun và loại máy ép được sử dụng
Cuống phun có lò xo giảm xóc
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 cuống phun được sử dụng thông thường nhất có bạc cuống phun. Người ta thường dung bạc cuống phun để dễ thay thế và gia công.
Để tăng tuổi thọ của khuôn, người ta gắn lò xo dưới cuống phun để giảm va
chạm có hại cho khuôn và vòi phun.
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Trên thực tế thì người dùng vòng định vị gắn ở đầu bạc cuống phun để bảo đảm sự đồng tâm giữa vòi phun và cuống phun. Vòng định vị thường được tôi cứng để không bị vòi phun của máy làm hỏng.
Vòng định vị trên khuôn
Vòng định vị tiếp xúc với vòi phun trên máy
Lắp ghép giữa bạc cuống phun và vòng định vị
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
(http://mould-technology.blogspot.com/search/label/Sprue
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.
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Kích thước lỗ vòi phun của máy cũng ảnh hưởng đến kích thước của cuống phun. Theo xác định như hình trên độ mở cuống phun (ký hiệu là B) phải lớn hơn đường kính miệng lỗ vòi phun của máy ép phun nhựa (xem trong catalog của máy) từ 1 đến 2 mm. Ví dụ: đường kính miệng lỗ vòi phun của máy ép phun nhựa là 10mm thì đường kính B phải là 11-12mm.
Tiếp xúc giữa vòi phun và bạc cuống phun
Cách tính kích thước khác: (Môn thiết kế khuôn-Trang 25)
8
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Kích thước hợp lí của cuống phun
Hợp lí
Đường kính vòi phun lớn hơn cuống phun Bán kính tiếp xúc giữa vòi phun và chõ lõm của cuống phun không hợp lí
Điều này bảo đảm không có khe hở giữa cuống phun và vòi phun khi tiếp xúc nhau. Khe hở như vậy do bị mòn có thể lớn dần gây ra một số vấn đề rò rỉ vật liệu. 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. Vì vậy góc côn tối thiểu nên là 10 (Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa-Vũ Hoài Ân -1994- Trang 29).
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. Người ta lợi dụng phần nhựa để giữ cuống phun làm đuôi nguội chậm
Tính toán đuôi nguội chậm
(http://www.ferris.edu/htmls/academics/course.offerings/hillm/MYWEB7/Runners /cold_slug_well.htm)
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
2. Kênh nhựa:
Kênh nhựa là đọan nối giữa cuống phun và miệng phun. Chúng làm nhiệm
vụ đưa nhựa vào lòng khuôn.
Vì thế khi thiết kế chúng cần phải tuân thủ một số nguyên tắc kỹ thuật để đảm bảo chất lượng cho hầu hết sản phẩm. Sau đây là một số nguyên tắc mà ta cần phải tuân thủ:
Giảm đến mức tối thiểu sự thay đổi tiết diện kênh dẫn. Nhựa kênh dẫn phải thoát khuôn dễ dàng. Toàn bộ chiều dài kênh dẫn nên càng ngắn càng tốt, để có thể nhanh chóng điền đầy lòng khuôn mà tránh không mất áp lực và mất nhiệt trong quá trình điền đầy.
10
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Kích thước của kênh nhựa tùy thuộc vào từng loại vật liệu mà khác nhau. Một mặt kênh nhựa phải đủ nhỏ để làm giảm phế liệu, rút ngắn thời gian nguội (ảnh hưởng đến chu kì của sản phẩm), giảm lực kẹp. Mặt khác phải đủ lớn để chuyển một lượng vật liệu đáng kể để điền đầy lòng khuôn nhanh chóng và ít bị mất áp lực.
Một số tiết diện kênh dẫn
Nhược điểm
Loại kênh dẫn Tiết diện tròn
Ưu điểm - Diện tích bề mặt cắt
nhỏ nhất.
- Ít mất nhiệt, ít ma sát - Có
- Khó cho việc gia công đồng tâm giữa hai nữa khuôn -> đắt
lõi nguội chậm giúp duy trì nhiệt và áp suất.
Tiết diện hình thang hiệu chỉnh
- Chỉ xếp sau kênh dẫn
tròn về tính năng.
- Tốn nhiều vật liệu hơn. - Mất nhiệt nhanh hơn kênh tròn do dien tích bề mặt lớn hơn
- Dễ gia công hơn vì chỉ cần gia công trên một phẩn khuôn.
Tiết diện hình thang
- Dễ gia công.
- Diện tích về mặt lớn hơn kênh hình thang hiệu chỉnh nên mất nhiệt nhanh hơn.
- Tốn vật liệu
Sau đây là bảng so sánh giữa các tiết diện kênh dẫn:
11
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
- Do
tiết diện nguội không đều nên làm tăng ma sát, áp suất không đều.
- Dễ gia công.
- Xảy ra sự cố, tắc dòng chảy, khó thoát khuôn, ma sát lớn
(Môn thiết kế khuôn-Trang 29)
Dh
4 A P
Để so sánh các loại kênh dẫn người ta dùng chỉ số đường kính thủy lực và sự cản dòng. Khi đuờng kính thủy lực càng lớn thì sự cản dòng càng bé. Ta có thể tính đường kính thủy lực dựa vào công thức sau.
Trong đó: Dh. đuờng kính thủy lực, A. diện tích mặt cắt ngang, P. chu vi
(Môn thiết kế khuôn-Trang 30)
Hệ số D và fL có thể dung đồ thị sau đây:
12
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Ảnh hưởng của bề dày sản phẩm và khối lượng đến đường kính kênh dẫn như sau:
Quan hệ giữa các số lượng thay đổi dùng cho ABS, Polystryrene và cellulose.
Quan hệ giữa các số lượng thay đổi dùng cho Polycacbonates, Polyamides, Polyacetals, Polyethylenes và Polypropylenes.
Đường kính kênh dẫn nên bằng với bề dày của sản phẩm, nhưng nằm trong khoảng 4-10mm để dòng nhựa điền đầy tốt và đảm bảo chu kì phun (Product Mold Design-Trang 63)
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Ví dụ: Tính toán đường kính cho kênh dẫn hình thang trong mô hình
L: chiều dài cuống phun L1: chiều dài kênh dẫn chính L2: chiều dài kênh dẫn phụ L3: chiều dài miệng phun
Với Bằng phần mềm, ta có: Chiều dài tổng cộng của kênh dẫn: LC=L1+L2+L3=55+33,5+15.5=94mm Thể tích lòng khuôn: V=61000mm3 Khối lượng riêng của vật liệu (Cycoloy C2100HF): 1,075g/cm3 Khối lượng của sản phẩm: G=61.1,075=65,57g Tra theo các bản số liệu trên ta được:
D’=3.8
14
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Lf=1.1 D=3,8x1,1=4,18mm
Mô phỏng với hệ thống kênh dẫn này:
Thời gian điền đầy
Thời gian nguội (Design of Injection Mould Using CAE- Ivan Gajdoš, Ľudmila Dulebová-Trang 61)
15
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Mỗi lần rẽ nhánh thì đường kính kênh dẫn nhánh phải nhỏ hơn kênh dẫn chính một chút, vì sẽ kinh tế hơn nếu ta dùng ít vật liệu. Mối quan hệ giữa đường kính kênh dẫn chính và kênh dẫn nhánh như sau:
Kênh nhựa phải được thiết kế để điền đầy lòng khuôn đúng tỉ lệ qui định để
tránh quá lượng dẫn đến sự cố, bị cong vênh. Để tránh được điều này cần có sự cân bằng hệ thống kênh nhựa
Sản phẩm
Kênh dẫn
Kênh cân bằng nhân tạo Trong thực tế, sau khi thử nghiệm khuôn, số miệng phun của những lòng khuôn chưa được điền đầy phải tăng kích thước lên, sau đó việc phun tiếp theo được thực hiện nhiều hơn, miệng phun được mở rộng nếu cần thiết, cho khi tất cả các sản phẩm được điền đầy. Biện pháp tốt nhất là cho độ dài của các kênh nhựa của tất cả các sản phẩm như nhau (kênh nhựa được cân bằng từng phần).
Kênh nhựa 5 miệng phun Kênh nhựa 8 miệng phun Kênh nhựa 6 miệng phun
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Kênh nhựa 10 miệng phun
Kênh nhựa 12 miệng phun
Kênh nhựa 24 miệng phun
17
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Sơ đồ phân bố các lòng khuôn.
Các kênh nhựa và các miệng phun điều được làm tốt, áp lực trong tất cả các sản phẩm như nhau. Nhược điểm là độ dài tổng tương đối lớn nhưng đã có những phần mềm mô phỏng những dòng chảy nhựa do đó có thể nhanh chóng xác định được hình dáng kênh nhựa tối ưu.
18
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Mô phỏng hệ thống kênh dẫn nhựa
3. Miệng phun:
kế miệng phun ngắn thiết 0,8 – 1,5 mm.
Miệng phun là miệng mở giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn, các miệng phun thường được giữ ở kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nếu cần thiết. Những miệng phun lớn tốt cho sự chảy êm của dòng nhựa nhưng nó lại có một nhược điểm là phải tốn thêm thời gian chi phí và để lại vết cắt lớn trên sản phẩm. Nên Các kiểu miệng phun thông dụng: a. Miệng phun trực tiếp:
Thường dùng cho các khuôn có một lòng khuôn, nơi mà vật liệu được điền vào khuôn một cách trực tiếp mà không qua hệ thống kênh dẫn. Do đó, việc mất áp trong quá trình điền đầy là rất bé, tuy nhiên dấu vết để lại trên sản phẩm lớn và phải mất thời gian cho quá trình tách cuống phun.
19
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Miệng phun trực tiếp và vết cắt để lại trên sản phẩm
Kích thước dành cho việc thiết kế:
(Môn thiết kế khuôn-Trang 41)
Hay:
20
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
(Injection Molding Guide for Dyneon PFA-Trang 6)
Đường kính đầu cuống phun-Đường kính vòi phun>=0.5 Độ côn tiêu chuẩn 2.40 Đường kính tại nơi gặp nhau của cuống phun và chi tiết phải tối thiểu là 1.5mm, lớn hơn hoặc xấp xỉ 2 lần bề dày của chi tiết tại điểm đó. Nên bo góc đẻ giảm ứng suất tại đó. (http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
b. Miệng phun điểm chốt (điểm):
Kiểu này thông dụng với cấu trúc khuôn 3 tấm hoặc những lòng khuôn lớn cần nhiều miệng phun, hoặc cho loại khuôn có nhiều lòng khuôn. Hệ thống kênh nhựa thường là hình thang hay hình thang hiệu chỉnh ở tiết diện ngang để tiện việc gia công và lắp chốt kéo miệng phun khi mở khuôn. Ưu điểm của loại này là có thể bố trí nhiều miệng phun vào lòng khuôn đối với những lòng khuôn lớn, giúp
21
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI cho việc điền đầy nhanh chóng và tốt hơn. Tuy nhiên có thể gây quá nhiệt đối với loại vật liệu có cấu trúc sợi dài và có độ nhớt kém.
Miệng phun kiểu chốt
Kích thước của miệng phun điểm chốt quan trọng, nếu điểm chốt quá to hoặc phần côn quá nhỏ thì dấu vết của nó thấy rất rõ. Kích thước dành cho việc thiết kế:
22
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
(Môn thiết kế khuôn-Trang 49)
Hình trên chỉ ra quan hệ của các đại lượng. Theo tính toán chung R=2xC thì chiều dài B là khoảng 1-1.5mm (Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa-Vũ Hoài Ân- 1994-Trang 49)
23
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Tránh dùng cho sản phẩm có kích thước thành lớn hơn 5mm (http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
(12566_06a-Trang 213)
Các kiểu lỗ chốt kéo kênh dẫn
24
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Vị trí chốt kéo trên khuôn
c. Miệng phun cạnh:
Là kiểu miệng rất thông dụng nó có thể sử dụng cho các loại sản phẩm có
thành mỏng hoặc trung bình bởi kết cấu đơn giản và không cần độ chính xác cao.
Miệng phun kiểu cạnh được đặt trên mặt phân khuôn, và điền đầy lòng
khuôn từ bên hông, trên hay dưới.
Miệng phun cạnh.
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Kích thước khuyên dùng cho thiết kế:
C không được quá 1.5mm.
(http://mould-technology.blogspot.com/search/label/side%20gate) Hay:
(Môn thiết kế khuôn-Trang 43) Hoặc: Bề dày thường bằng 80-100% bề dày thành có thể đến 3.5mm và bề rộng từ 1-12mm. Chiều dài miệng phun không quá 1mm, 0.5mm là giá trị tối ưu.
(http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
Hai cách thiết kế khác nhau của miệng phun cạnh: Độ côn là 30-450
26
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Độ côn là 10-200
d. Miệng phun kiểu gối:
27
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Tương tự như miệng phun kiểu cạnh, chỉ khác là miệng phun nằm lấp trên bề mặt sản phẩm.
Miệng phun kiểu gối
Kích thước dành cho thiết kế:
Kích thước miệng phun kiểu gối
Kích thước bằng 10-80% bề dày thành, bề rộng 1-12mm. Chiều dài miệng phun không quá 1mm, tối ưu là 0.5mm. (http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
e. Miệng phun kiểu then:
28
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Thường dùng cho các sản phẩm mỏng và phẳng nhằm giảm ứng suất cắt trong khuôn. Lực cắt cao tập trung xung quanh miệng phun bị hạn chế bởi then, then này được cắt sau khi mở khuôn.
Miệng phun kiểu then
Kích thước thiết kế: Bề rộng nhỏ nhất là 6mm, bề dày nhỏ nhất bằng 75% chiều sâu lòng khuôn.
(http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
f. Miệng phun kiểu đường ngầm:
Loại này cũng rất thông dụng, có ưu điểm là nó tự cắt khi sản phẩm bị đẩy ra khỏi khuôn. Đặc biệt với kiểu miệng này ta có thể đặt nó trên các đường hoa văn, đường gân để ẩn đi các dấu vết của miệng phun. Với miệng phun kiểu này thì sự thoát khi dễ dàng hơn vì vật liệu điền đầy phần đấy sản phẩm trước còn khí theo đường phân khuôn thoát ra ngoài dễ dàng và dấu vết miệng phun cũng khó nhìn thấy hơn.
29
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
` Miệng phun kiểu đường ngầm dạng thẳng
Miệng phun ngầm dạng cong Miệng phun kiểu đường ngầm thường được dùng cho khuôn 2 tấm có nhiều lòng khuôn. Khi thiết kế sản phẩm nhỏ và cần cắt kênh dẫn ở mặt bên ta thường nghĩ đến lại này. Có 2 loại: miệng phun ngầm dạng thẳng và miệng phun ngầm dạng cong.
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
31
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Kích thước thiết kế: (Môn thiết kế khuôn-Trang 51,52)
32
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
33
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Miệng phun đường hầm dạng cong có thể làm theo 2 cách:
- Miệng phun đường hầm được chia thành 2 nửa giống nhau được gia công
bằng tia lửa điện hoặc phay chép hình
- Cách thứ 2 là tạo profin trên secmang thứ 2
g. Miệng phun kiểu băng (màng):
Có kích thước mỏng nhất so với các loại khac, loại này không thông dụng lắm, sử dụng cho các chi tiết có cạnh thẳng, có thể dùng để khắc phục hiện tượng tạo đuôi. Dấu vết của miệng phun rất lớn và chi phí cắt bỏ miệng phun được tính
34
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI vào sản phẩm. Phù hợp cho sản phẩm lớn và phẳng (đặc biệt là sản phẩm làm bằng nhựa Acrylic) vì nó giúp giảm độ cong vênh cho sản phẩm nhờ sự phân bố đồng đều.
Miệng phun kiểu băng.
Miệng phun kiểu băng có chứa một kênh dẫn và một miệng phun dọc theo chiều dài của kênh dẫn đó nối với lòng khuôn.
35
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Kích thước thiết kế:
(Môn thiết kế khuôn-Trang 48)
Kích thước của miệng phun kiểu này mỏng sấp xỉ 0.2-0.6mm, đường kính
của kênh dẫn song song thường 0.6-1mm. (http://mould- technology.blogspot.com/search/label/film%20gate)
Miệng phun kích thước nhỏ, dày 0.25-0.5mm. chieuf dài của miệng phun ngắn, tốt nhất từ 0.5-1mm.(http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
36
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
h. Miệng phun kiểu quạt:
Miệng phun kiểu quạt thực chất cũng là miệng phun cạnh có bề rộng bị biến đổi. 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. Thêm vào đó miệng phun kiểu quạt cũng tạo ra dòng chảy lan toả nên giúp tránh được đường hàn ở nơi có bề dày mỏng trên sản phẩm. Tuy nhiên phai chi phí cao khi cắt miệng phun.
37
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Miệng phun kiểu quạt và vết cắt để lại trên sản phẩm
Miệng phun kiểu quạt nên làm côn ở cả bề rộng lẫn bề dày để có mặt cắt ngang không đổi, điều này giúp:
Vận tốc chảy là hằng số Toàn bộ bề rộng được dùng cho lưu lượng Áp suất như nhau qua toàn bề rộng
38
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Kích thước cho thiết kế:
Hay: Bề dày của quạt tương đối mỏng có mối quan hệ với bề dày của sản phẩm. Thông thường bề dày tối đa của cổng hình quạt không vượt quá 80% bề dày của sản phẩm. Nếu sản phẩm quá mỏng chẳng hạn 0.8mm thì bề dày cảu cổng phun có thể chọn là 0.7mm. Bề rộng của cổng quạt thường từ 6mm đến 25% chiều rộng của tấm khuôn. Đối với những sản phẩm lớn bề rộng thường bằng chiều rộng của tâm khuôn. (http://mould-technology.blogspot.com/search/label/fan%20gate) (http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
i. Miệng phun kiểu điã:
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 kiểu này thực chất là miệng phun màng bao vòng quanh thành sản phẩm. khi nhựa qua cuống phun, nhờ màng phun vòng quanh thành sản phẩm mà lòng khuôn điền đầy một cách đồng đều.
39
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Miệng phun kiểu điã
Kích thước thiết kế:
(Môn Thiết kế khuôn-Trang 46)
40
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
t=0.1 – 0.17mm T=5 – 10mm (còn tùy thuộc vào kích thước của sản phẩm) Giá trị D-d = 1 – 5mm mỗi bên (http://mould-technology.blogspot.com/search/label/Diaphragm%20Gate)
j. Miệng phun kiểu vòng:
Miệng phun kiểu vòng thích hợp cho những sản phẩm có dạng trụ dài có tiết diện mỏng, giúp hạn chế vết hàn, kẹt khí trong quá trình điền đầy và giảm ứng suất tập trung quanh miệng phun. Có hai loại miệng phun kiểu vòng: vòng ngoài và vòng trong.
41
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Miệng phun kiểu vòng ngoài và vòng trong.
Kích thước thiết kế: (Môn Thiết kế khuôn-Trang 47)
Hay: Miệng phun kiểu vòng ngoài có bề rộng 0.25-1.5mm (http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
k. Miệng phun kiểu nan hoa: Còn gọi là có nhiều miệng phun, thường dùng cho những sản phẩm có hình ống,
42
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI dễ cắt bỏ và tiết kiệm được vật liệu. Nhược điểm là sản phẩm có thể bị đường hàn và không tròn hoàn toàn. Kích cỡ đường kính thông thường của cổng là 0.8-5mm. (http://www.dsm.com/en_US/html/dep/gatetype.htm)
4. Đuôi nguội chậm:
Để phần vật liệu ở chỗ rẽ nhánh không bị đông đặc sớm gây nghẽn dòng ta nên thiết kế thêm đuôi nguội chậm. Đuôi nguội chậm sẽ giúp quá trình điền đầy diễn ra nhanh và tốt hơn. Nó thường nằm ở những nhánh giao nhau của kênh dẫn.
Đuôi nguội chậm
Kích thước khuyên dùng cho đuôi nguội chậm (Product and Mold Design)
43
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
Tính toán kích thước đuôi nguội chậm như sau: (http://www.ferris.edu/htmls/academics/course.offerings/hillm/MYWEB7/R unners/cold_slug_well.htm )
III. Kết luận: So sánh các loại khuôn với các kênh dẫn khác nhau: Các loại khuôn Khuôn 2 tấm có kênh dẫn nguội
Ưu điểm So với khuôn 3 tấm thì khuôn 2 tấm đơn giản hơn, rẻ hơn, chu kì ép ngắn hơn
Khuôn 2 tấm có kênh dẫn nóng
Khuôn 3 tấm
-Tiết kiệm vật liệu -Không có vết của miệng phun trên sản phẩm -Giảm thời gian chu kì -Điều khiển được sự điền đầy và dòng chảy của nhựa -Giá thành thấp hơn khuôn 2 tấm có kênh dẫn nóng -Ít hỏng hóc hơn khuôn có kênh dẫn nóng Nhược điểm Do vấn đề cân bằng dòng đòi hỏi miệng phun bố trí thẳng hàng với lòng khuôn nên loại khuôn 2 tấm nhiều lòng khuôn gặp nhiều hạn chế đối với các sản phẩm nhựa nhất định. -Giá thành cao hơn khuôn 2 tấm có kênh dẫn nguội -Khó đổi màu vật liệu -Hệ thống điều khiển nhiệt độ dễ bị hỏng -Không thích hợp với vật liệu chịu nhiệt kém -Chu kì ép tăng do hành trình của dòng nhựa dài -Lãng phí vật liệu -Cần áp suất cao để điền đầy
44
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI
-Có thể phù hợp với vật liệu chịu nhiệt kém
Để sản xuất các chi tiết lớn như bảng mặt đồng hồ của ô tô, vỏ máy tính, tivi… sẽ không chế tạo được nếu như không có nhiều đường dẫn chất dẻo, người ta phải chế tạo nhiều bộ khuôn rất lớn, với chiều dài vòi phun lên đến 800mm và chiều dài kênh chia nhựa lớn 1800mm Hệ thống kênh nóng có hàng loạt những ưu điểm so với hệ thống kênh dẫn nguội, chúng không những có ưu điểm về mặt kinh tế mà còn có ý nghĩa về mặt công nghệ nữa. IV. Tài liệu tham khảo:
1. http://www.altasystems.co.uk/products/cad/inventor_tooling 2. http://202.121.124.150/ec/C304/ckzl/%E9%A1%B6%E5%87%BA%E6%9 C%BA%E6%9E%84/3.6%20%E4%B8%BB%E6%B5%81%E9%81%93% E6%8B%89%E6%96%99%E6%9D%86.htm
3. http://www.globalspec.com/reference/50137/203279/Chapter-17-Runner-
and-Gate-Design
4. http://www.ferris.edu/htmls/academics/course.offerings/hillm/MYWEB7/R
unners/cold_slug_well.htm
5. http://implant-mechanix.com/?cat=32 6. http://www.pcs-company.com/cumsa.htm 7. http://www.pcs-company.com/animations.htm 8. www.smartmold.com.cn 9. www.moldplastic.com 10. http://mould-technology.blogspot.com...h/label/insert 11. www.3dtech.com.vn 12. http://www.globalspec.com/reference/50137/203279/chapter-17-runner-
and-gate-design
13. http://mould-technology.blogspot.com 14. http://mould-technology.blogspot.com 15. Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa – PTS. Vũ Hoài Ân – Hà Nội 1994 16. Thiết kế khuôn căn bản, nâng cao – Th.S Lê Trung Thực – Tp.HCM 2009 17. Mold Design Fundalmentals – CoreTech System 18. Injection Molding - Professor Tim Gutowski
45
Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC
