Nguyên lý thiết kế khuôn nhựa

Danh Mục

Khuôn là một dụng cụ để định hình một loại sản phẩm nhựa nó được thiết kế sao cho có thể sử dụng cho một số lượng chu trình yêu cầu. Ta cũng có thể định nghĩa khuôn như sau: Khuôn là một cụm chi tiết gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đó nhựa được phun vào, được làm nguội, rồi đẩy sản phẩm ra.

Kích thước và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào kích thước và hình dáng sản phẩm. Sản lượng sản phẩm là một yếu tố quan trọng trong quá trình thiết kế khuôn nhựa, nếu yêu cầu sản xuất hàng loạt nhỏ thì không cần đến khuôn nhiều lòng khuôn hoặc khuôn có kết cấu cao cấp.

Hai bước quan trọng nhất trong tính toán thiết kế khuôn nhựa là thiết kế sản phẩm và thiết kế khuôn mẫu tại hà nội. Bước đầu tiên trong thiết kế khuôn nhựa là có bản vẽ hoàn chỉnh về sản phẩm bao gồm: Dung sai (sai số cho phép) tốt nhất là sử dụng những sai số hình học để giảm những giá trị không rõ ràng, phác thảo các góc độ khác nhau, yêu cầu kỹ thuật bề mặt và vật liệu Polymer được sử dụng. Và một mẫu ban đầu hoặc mô hình 3D sẽ rất thuận lợi khi thiết kế.

Nếu chi tiết phức tạp hoặc mẫu đặc biệt thì có dùng máy tính để sử dụng các phần mềm có sẵn trên thị trường. Bước tiếp theo là lựa chọn kiểu máy và kiểu khuôn, đây là bước quyết định đến số lượng sản phẩm trong một lần đúc từ đó ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng. Khi chọn máy và kiểu khuôn cần lưu ý đến khối lượng phun của máy và thể tích lòng khuôn. Trên cơ sở kiểu khuôn đã chọn ta tiến hành thiết kế chi tiết: Chọn vị trí mặt phân khuôn, các tấm, cổng phun, các kênh dẫn nhựa, hệ thống đẩy sản phẩm, lõi…

Sự khác nhau của khuôn 3 tấm và khuôn 2 tấm

Và tại sao chúng ta lại sử dụng khuôn 3 tấm trong thiết kế khuôn nhựa?

Khuôn nhựa 3 tấm là khuôn ép phun dùng trong hệ thống kênh dẫn nguộn. Kênh dẫn nguội (runner) được bố trí trên 2 mặt phẳng và khi mở khuôn ra chúng ta có 2 khoảng mở. Một khoảng mở để lấy sản phẩm ra và một khoảng mở để lấy kênh dẫn ra ngoài. Sản phẩm được lấy ra ngoài nhờ vào hệ thống pin đẩy phía di động. Kênh dẫn được lấy ra ngoài là nhờ vào tấm giật đuôi keo được bố trí bên phía cố định để tách runner ra khỏi sản phẩm.

Khuôn 3 tấm được sử dụng khi cần thiết bố trí cổng nhựa ở trung tâm hoặc nhiều cổng nhựa cho các đường chảy riêng vào trong lòng khuôn. Đối với những chi tiết vách mỏng có dòng chảy nhựa rộng và dài sử dụng point gate.

Đọc đến đây, hẳn các bạn thấy khuôn 3 tấm phức tạp hơp khuôn 2 tấm nhiều.

Đúng vậy, kết cấu khuôn 3 tấm phức tạp và tốn kém hơn kết cấu khuôn 2 tấm. Do đó, trong tất cả các trường hợp người học thiết kế khuôn nhựa cần tối ưu hóa chi phí bằng cách thiết kế khuôn nhựa 2 tấm.

Hình vẽ trên mới chỉ thể hiện được cấu tạo cơ bản của khuôn 2 tấm đơn giản. Những khuôn như này chỉ được sử dụng để ép những sản phẩm đơn giản mà thôi. Nếu những sản phẩm phức tạp có undercut thì cấu tạo khuôn sẽ được bổ sung thêm một số thành phần khác như là slide, cavity…

Tìm hiểu Nguyên lý thiết kế khuôn nhựa

Việc thiết kế tốt sẽ là trái tim của khuôn, vì vậy chúng ta cần đặc biệt quan tâm đến việc kết cấu khuôn, hệ thống đường làm mát và sự chuyển động của các chi tiết để đảm bảo có thể gia công ra được những sản phẩm nhựa có chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn thiết kế. Sau đây là Thép khuôn mẫu An Phát xin giới thiệu đến đọc giả quá trình thiết kế khuôn mẫu nhựa như sau:

Quy trình sản xuất khuôn:

Chu trình layout trong thiết kế khuôn mẫu ép nhựa:

a) Xác định sản phẩm

– Sản phẩm lắp ngoài hay lắp trong?

– Độ bóng phía Cavity và Core bằng bao nhiêu?

– Phạm vi ứng dụng của sản phẩm? (sản phẩm tiêu dùng hay sản phẩm kỹ thuật?)

– Để chọn loại nhựa sử dụng phù hợp, tránh độc hại…

b) Xác định năng xuất khuôn

– Tính số lượng sản phẩm trong khuôn?

– Kích thước sản phẩm?

– Kích thước khuôn?

– Thời gian sử dụng?

– Chu kỳ ép?

c) Xác định cách bố trí sản phẩm

Dọc, ngang, tròn xoay…

d) Xác định kích thước sơ bộ vỏ khuôn

Từ cách bố trí sản phẩm và kích thước sản phẩm. Tính ra kích thước sơ bộ lõi khuôn. Tính ra kích thước sơ bộ vỏ khuôn.

e) Xác định cỡ máy ép

Chọn máy ép phải căn cứ vào kích cỡ khuôn, khoảng mở máy ép, khoảng mở khuôn, yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm, khả năng của công ty (hiện tại công ty có những loại máy ép nào…?).

Nguyên lý thiết kế khuôn

Trong quá trình thiết kế khuôn, các bước trên không nhất thiết tiến hành độc lập mà phải phối hợp linh hoạt với nhau để đạt kết quả tốt nhất.

Trong thực tế sản xuất, Nguyên lý thiết kế khuôn được tiến hành như sau:

Nhận bản vẽ (giấy hoặc file: 2D, 3D) --> Layout --> Thuyết minh phương án --> Xử lý sản phẩm --> Tách khuôn ra các thành phần — > Xử lý lõi khuôn --> Tạo bản vẽ lắp ráp --> Tạo bản vẽ chi tiết --> Thiết kế và chế tạo bản vẽ điện cực dùng EDM --> Duyệt --> Kiểm tra bản vẽ --> Phát hành bản vẽ --> Xuất file.

>>> các bước thiết kế khuôn nhựa

Nguyên lý thiết kế sản phẩm

Trong quá trình phân tích sản phẩm, nếu áp xuất cần cho quá trình điền đầy cao hay xuất hiện các khuyết tật như: sản phẩm không được điền đầy, bị bavia, xuất hiện đường hàn… Thì không nên sửa đổi ngay hình học sản phẩm mà nên ưu tiên thay đổi các thông số ép hay chọn lại vật liệu nhựa.

Nếu việc thay đổi các thông số gia công vẫn không cải thiện được các vấn đề trên thì mới nghĩ đến việc thay đổi hình học của chi tiết. Vì khi thay đổi hình học sản phẩm có thể sẽ ảnh hưởng đến nhiều chi tiết lắp khác có liên quan, đồng thời phải xem xét đến tính thẩm mỹ và độ bền của chi tiết.