Xem mẫu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
---&---&--KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
TS. PHẠM SƠN MINH
ThS.TRẦN MINH THẾ UYÊN

GIÁO TRÌNH

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LỜI NÓI ĐẦU
Trong vòng mười năm trở lại đây, ngành nhựa trở thành ngành có
tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong cả nước. Sản phẩm nhựa Việt Nam
đã có mặt trên 40 quốc gia và vẫn không ngừng tăng trưởng. Ngành nhựa
phát triển lớn mạnh kéo theo sự ra đời của nền công nghiệp khuôn mẫu
để hỗ trợ là điều tất yếu. Chính điều này đã tạo nên một cơ hội cũng như
những thách thức cho đội ngũ các kỹ sư trong lĩnh vực khuôn mẫu.
Sản phẩm nhựa có thể được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác
nhau, trong đó, phổ biến nhất là công nghệ ép phun. Công nghệ này
mang lại hiệu quả kinh tế rất cao, tốn ít thời gian tạo ra sản sản phẩm,
thích hợp cho sản xuất hàng loạt. Hiện nay, ngành công nghệ ép phun có
nhiều phát triển vượt bậc, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của việc ứng
dụng CAD/CAM/CNC-CAE vào thiết kế và lập quy trình sản xuất,
ngành công nghiệp nhựa đang dần khẳng định được vị trí của mình trong
nền công nghiệp nước nhà.
Với mục đích giúp người đọc làm quen và có khả năng thiết kế và
chế tạo khuôn phun ép nhựa, nhóm tác giả đã biên soạn cuốn sách này
với sự giúp đỡ tận tình của KS. Chu Minh Tuấn, KS. Hoàng Minh Hải,
KS. Lê Nhật Sơn, KS.Nguyễn Nhật Bình và các đồng nghiệp – Trường
Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, nhằm dùng làm tài liệu học tập cho
môn học THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN PHUN ÉP NHỰA, dùng
cho sinh viên Đại học và học viên Cao học thuộc nhóm ngành Kỹ thuật
Cơ khí.
Trong quá trình biên soạn, không thể tránh khỏi những thiếu sót.
Nhóm tác giả rất mong nhận được sự góp ý của người đọc để các lần biên
soạn sau được hoàn thiện hơn. Mọi ý kiến đóng góp xin vui lòng gởi về
địa chỉ email: minhps@hcmute.edu.vn hoặc uyentmt@hcmute.edu.vn.
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2014, Nhóm tác giả:
TS. Phạm Sơn Minh
ThS. Trần Minh Thế Uyên
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM

3

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................... 3
MỤC LỤC ................................................................................................. 4
Chương 1. CẤU TẠO KHUÔN ÉP PHUN ............................................. 10
1.1 TỔNG QUÁT .................................................................................... 10
1.1.1 Khái niệm về khuôn ................................................................ 10
1.1.2 Phân loại khuôn ép phun ......................................................... 11
1.1.3 Kết cấu chung của một bộ khuôn ............................................ 12
1.2 HỆ THỐNG CẤP NHỰA NGUỘI (Cool runner) ............................. 13
1.2.1 Tổng quan về hệ thống cấp nhựa nguội................................... 13
1.2.2 Đặc điểm và chức năng các bộ phận của hệ thống kênh dẫn
nguội ................................................................................................. 15
1.2.3 Ví dụ ........................................................................................ 45
1.3 HỆ THỐNG CẤP NHỰA NÓNG (HOT RUNNER - HR) ............... 47
1.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, lợi ích và hạn chế .................................... 47
1.3.2 Cấu trúc và chức năng của hệ thống Hot Runner .................... 50
1.3.3 Đặc điểm, cách tính và bố trí các thành phần .......................... 51
1.4 HỆ THỐNG LẤY SẢN PHẨM ........................................................ 76
1.4.1 Các cách lấy sản phẩm ra khỏi khuôn ..................................... 76
1.4.2 Khái niệm hệ thống đẩy........................................................... 76
1.4.3 Nguyên lý chung ..................................................................... 77
1.4.4 Các hệ thống đẩy thường dùng ................................................ 77
1.4.5 Điều khiển hệ thống đẩy .......................................................... 82
1.4.6 Một số điểm cần lưu ý khi thiết kế hệ thống đẩy .................... 85
1.4.7 Ví dụ về tính toán hệ thống đẩy .............................................. 85
1.5 HỆ THỐNG LÀM NGUỘI ............................................................... 90
1.5.1 Tầm quan trọng và mục đích của hệ thống làm nguội ............ 90
1.5.2 Một số chất làm nguội ............................................................. 91
4

1.5.3 Độ dẫn nhiệt của kim loại........................................................ 91
1.5.4 Các thành phần của hệ thống làm nguội trong khuôn ép nhựa 91
1.5.5 Quy luật thiết kế kênh dẫn nguội............................................. 92
1.5.6 Thiết kế kênh làm nguội .......................................................... 95
1.5.7 Làm nguội lõi khuôn ............................................................... 96
1.5.8 Làm nguội lòng khuôn .......................................................... 102
1.5.9 Các chi tiết sử dụng trong hệ thống làm nguội ...................... 106
1.5.10 Tính lưu lượng nước làm nguội ........................................... 112
1.5.11 Tính toán thời gian làm nguội ............................................. 113
1.5.12 Thời gian làm nguội của 1 số dạng chi tiết ......................... 115
1.5.13 Kiểm soát nhiệt độ khuôn .................................................... 116
1.6 HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG VÀ ĐỊNH VỊ ..................................... 117
1.6.1 Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng ........................................ 118
1.6.2 Cơ cấu định vị ....................................................................... 121
1.6.3 Vị trí của chốt và bạc dẫn hướng ........................................... 123
1.7 HỆ THỐNG THOÁT KHÍ .............................................................. 123
1.7.1 Khái quát ............................................................................... 123
1.7.2 Các kiểu thoát khí .................................................................. 125
1.7.3 Rãnh thoát khí trên mặt phân khuôn ..................................... 125
1.7.4 Hệ thống thoát khí trên kênh dẫn .......................................... 130
1.7.5 Thoát khí qua hệ thống đẩy trong khuôn ............................... 130
1.7.6 Thoát khí qua hệ thống hút chân không ................................ 132
1.7.7 Thoát khí qua hệ thống làm mát, slide, insert… ................... 134
1.7.8 So sánh các phương pháp thoát khí ....................................... 135
1.7.9 Ví dụ ...................................................................................... 135
1.8 HỆ THỐNG THÁO UNDERCUT .................................................. 137
1.8.1 Giới thiệu ............................................................................... 137
1.8.2 Undercut mặt ngoài ............................................................... 139
1.8.3 Undercut mặt trong ................................................................ 145
5

1.8.4 Xilanh thủy lực tháo undercut ............................................... 149
1.8.5 Ren trong (hoặc undercut trong dạng tròn xoay) .................. 151
1.8.6 Ren ngoài (hoặc undercut ngoài dạng tròn xoay) .................. 154
1.9 MỘT SỐ LOẠI KHUÔN ................................................................ 157
1.9.1 Khuôn hai tấm ....................................................................... 157
1.9.2 Khuôn ba tấm ........................................................................ 158
1.9.3 Khuôn nhiều tầng .................................................................. 159
1.9.4 Khuôn cho sản phẩm nhiều màu ........................................... 162
Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ KHUÔN ÉP NHỰA 163
2.1 Các nguyên tắc cơ bản để thiết kế sản phẩm nhựa .......................... 163
2.1.1 Dòng đồng hướng .................................................................. 163
2.1.2 Cân bằng dòng ....................................................................... 163
2.1.3 Phân bố áp xuất ..................................................................... 163
2.1.4 Ứng xuất trượt cực đại........................................................... 164
2.1.5 Vị trí đường hàn và đường nối .............................................. 164
2.2 Quy trình thiết kế ............................................................................. 164
2.2.1 Quy trình sản xuất khuôn ...................................................... 164
2.2.2 Quy trình thiết kế khuôn ........................................................ 165
2.2.3 Quy trình thiết kế sản phẩm .................................................. 166
2.2.4 Quy trình thiết kế hệ thống kênh dẫn .................................... 167
2.2.5 Quy trình thiết kế hệ thống làm nguội ................................... 168
2.3 Trình tự thiết kế khuôn .................................................................... 168
2.4 Các yêu cầu kĩ thuật đối với chi tiết của bộ khuôn .......................... 170
2.4.1 Độ chính xác về hình dáng .................................................... 170
2.4.2 Độ chính xác về kích thước ................................................... 171
2.4.3 Độ cứng của các chi tiết trong khuôn .................................... 171
2.4.4 Độ bóng ................................................................................. 171
2.5 Tính số lòng khuôn .......................................................................... 172
2.5.1 Số lòng khuôn tính theo số lượng lô sản phẩm ..................... 172
6

nguon tai.lieu . vn