Ban thuyet minh

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA : CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA VÀ KHUÔN
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWOKS
Giảng viên hướng dẫn: Ths.Nguyễn Tuấn Hùng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Chương
Trần Diễm
Lớp : ĐHCK3ALT
Khóa : 2007-2009
TP.HỒ CHÍ MINH,Tháng 5 năm 2009

LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây,chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ
của phần mềm cơ khí trong việc ứng dụng thiết kế khuôn cho sản phẩm
nhựa.Một số phần mềm nổi tiếng như pro/engineer wifi 4.0, Catia VR15.7,
Unigrafic NX6,Inventer 8,Solidworks 2009…Trong các phần mềm nổi
tiếng kể ở trên chúng em chọn phần mềm Solidworks 2009 ( phần mềm khá
nổi tiếng của hãng Dassault systemn) để thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa
vì Phần mềm này có ưu điểm là giao diện đẹp, thân thiện, khả năng thiết kế
nhanh hơn các phần mềm khác rất nhiều nhờ vào sự xắp xếp và bố trí các
toolbar một cách có hệ thống và hợp lý.Thiết kế cơ khí, tạo khuôn, thiết kế
kim loại tấm… nói chung, về các chức năng này thì Solidworks tỏ ra có
không thua kém Catia, unigraphics thậm chí còn hay hơn và tốt hơn, bởi lẽ
nó chỉ chuyên về những lĩnh vực đó, cùng với người anh em Catia của
mình, Solidworks trở thành một trong những phần mềm nổi tiếng thế giới
của hãng Dassault systemn.Đề tài của chúng em là một đề tài có tính ứng
dụng thực tiển cao vì thế chúng em đã chọn nguyên cứu để đi sâu vào lĩnh
vực này.Mục tiêu của đề tài không những phục vụ cho tham khảo cho các
bạn sinh viên sau này mà còn có thể úng dụng thực tế để gia công một số
sản phẩm của ngành khuôn mẫu.Do sự phát triển về ngành khuôn mẫu nước
ta còn chưa cao cộng với thực tiễn chúng em chưa được va chạm nhiều
nhưng chúng em đã hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp của mình.

LỜI CẢM ƠN
Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy
Nguyễn Tuấn Hùng, chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao.Với kiến
thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực
tế. Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh
nghiệm thực tế trong thiết kế. Do vậy, chúng em rất mong đựơc sự chỉ bảo của
các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy trường ĐHCN TP.HCM
và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình. Cuối
cùng , chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tuấn Hùng đã tận tình
hướng dẫn chúng em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện đồ án tốt nghiệp này.

NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

NHẬN XÉT
(Của giảng viên phản biện)
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................

MỤC LỤC
Trang
Chưong 1 GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN MÁY VÀ CHỨC NĂNG..............1
1.1 MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .........................................................1
1.2 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN CÓ THẾ LÀM ĐƯỢC CÁC SẢN PHẨM
PHỨC TẠP ..........................................................................................................1
1.3 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN TẠO RA SẢN PHẨM CÓ CHẤT LƯỢNG
CAO......................................................................................................................1
1.4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT VỚI SỐ LƯỢNG LỚN....................................1
1.5 KẸP KHUÔN VÀ CHỨC NĂNG CỦA CHÚNG .....................................1
1.6 HỆ THỐNG NGÀM KẸP THUỶ LỰC......................................................2
1.7 HỆ THỐNG NGÀM KẸP KHUỶU ............................................................2
Chương 2 THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA......................................................3
2.1 THIẾT KẾ BỀ DÀY THÀNH CHÍNH.......................................................3
2.1.1 Bề dày chính càng mỏng càng tốt nhưng phải đủ dày............................3
2.1.2 Bề dày thành đồng nhất.............................................................................3
2.1.3 Tránh các vùng dày....................................................................................3
2.1.4 Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất...................................3
2.2 THIẾT KẾ GÓC THOÁT KHUÔN............................................................6
2.3 THIẾT KẾ GÂN ...........................................................................................7
2.4 THIẾT KẾ NÚM LỒI ..................................................................................8
2.5 THIẾT KẾ BÁN KÍNH CÔNG CHO SẢN PHẨM................................ 10
Chương 3 VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN....................................................... 12
3.1 GIỚI THIỆU............................................................................................... 12
3.1.1 Polymer .................................................................................................... 12
3.1.2 Mắc xích cơ sở ......................................................................................... 12
3.1.3 Độ trùng hợp............................................................................................ 12

3.1.4 Tên gọi...................................................................................................... 12
3.1.5 Phân loại................................................................................................... 13
3.2 ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ LOẠI NHỰA THÔNG DỤNG ................. 13
3.2.1 Polyetylen(PE) ......................................................................................... 13
3.2.2 Polypropylen(PP) ................................................................................... 15
3.2.3 Polystyrene (PS) ...................................................................................... 15
3.2.4 Polyvinyl chorire(PVC) .......................................................................... 16
3.2.5 Polymethylmethacrylate(PMMA) ......................................................... 16
3.2.6 Styrene-acrylonit-copol(SAN)................................................................ 16
3.2.7 Polyoxymethylene(POM)........................................................................ 16
3.2.8 Polyamide(PA)......................................................................................... 17
Chương 4 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORKS.............................. 27
Chưong 5 CÁC KIỂU KHUÔN NHỰA CƠ BẢN ........................................ 31
5.1 CÁC KIỂU KHUÔN CƠ BẢN ................................................................ 31
5.2 CÁC CHI TIẾT KHUÔN CƠ BẢN ......................................................... 34
Chương 6 THIẾT KẾ SẢN PHẨM: NẮP ỐNG CỨNG .............................. 38
Chương 7 THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NẮP ỐNG CỨNG ..... 41
7.1 XÁC ĐỊNH KIỂU KHUÔN ...................................................................... 41
7.2 TẠO MẶT PHÂN KHUÔN,TÁCH THÀNH PHẦN ÂM - D ƯƠNG . 43
7.3 XÁC ĐỊNH SỐ LÒNG KHUÔN ............................................................. 45
7.4 BỐ TRÍ LÒNG KHUÔN........................................................................... 48
7.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN NHỰA..................................................... 49
7.5.1 Thiết kế cuống phun................................................................................ 49
7.5.2 Thiết kế hệ thống rãnh dẫn .................................................................... 49
7.5.3 Thiết kế miệng phun ............................................................................... 50

7.5.4 Vòng định vị bạc keo............................................................................... 51
7.6 THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIẬT ĐUÔI KEO........................................... 52
7.6.1 Quy trình mở khuôn như sau................................................................. 55
7.6.2 Những điều cần lưu ý.............................................................................. 57
7.7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÓI ................................................................... 58
7.8 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM NGUỘI................................................... 61
Chương 8 PHỤ LỤC 1..................................................................................... 64
8.1 PHỤ LỤC 2................................................................................................. 65
8.2 PHỤ LUC 3 ................................................................................................ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................... 70
1.Công nghệ ép phun (Trung tâm kỹ thuật chất dẻo TPHCM)
2.Misumi: Standard Component For Plastic Mold
3.Plastic Injection Mould Design and Making (Carlos A. Reyes)
4.Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa (PTS Vũ Hoài Ân)
PHẦN MỀM HỖ TRỢ............................................................................ 70
1.SolidWorks 2007
2.MasterCam 9.1
3.AutoCad 2007

Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 1
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng
Trần Diễm
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN MÁY VÀ CHỨC NĂNG
Phần đầu tiên của chương giới thiệu này cung cấp một cách tổng thể kiến thức về các đặc
tính quy trình ép phun.nó giúp ta hiểu được làm thế nào để tạo ra một sản phẩm có chất
lượng cũng như tăng năng suất trong quá trình sản xuất.
1.1. MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Kỹ thuật ép phun được mô tả như là một quá trình chuyển đổi nhiệt của vật liệu nhựa: 1-
chảy;2-bơm vào trong khuôn,3-làm nguội;4-sau khi sản phẩm cứng,khuôn mở ra và lói sản
phẩm để lấy sản phẩm.khuôn sẽ đóng lại và bắt đầu một chu trình mới.
Sự lặp đi lặp lại của một chuổi các sản phẩm gọi là chu trình làm khuôn.mỗi khuôn và
mỗi loại vật liệu gia công trong đó sẽ có một thời gian cho chu trình tối ưu. điều này bắt
buộc người điều khiển máy phải điều chỉnh thời gian của một chu kỳ máy tối ưu để đạt được
sản phẩm có chất lượng cao.
1.2. CÔNG NGHỆ ÉP PHUN CÓ THẾ LÀM ĐƯỢC CÁC SẢN PHẨM PHỨC TẠP
Khuôn được xem là trái tim của quy trình công nghệ, được làm từ thép cứng và thường
được chứa một hoặc nhiều cốc khuôn,có hình dạng của sản phẩm.khuôn có hình dạng không
giới hạn,có thể phức tạp hoặc lớn và được điền đầy bằng một lần phun.sản phẩm đi từ công
nghệ ép phun có thể thiết kế có nhiều lỗ,gân và mặt cắt giao nhau trên thành.
1.3. CÔNG NGHỆ ÉP PHUN TẠO RA SẢN PHẨM CÓ CHẤT LƯỢNG CAO
Vật liệu nhựa có thể làm được các sản phẩm có hình dạng và bề mặt giống như cốc
khuôn. điều này nghĩa là làm ra các sản phẩm có hình dạng không tương xứng với khuôn thì
không phù hợp.sản phẩm có hình dạng giống với khuôn có nghĩa là vật liệu điền tốt trong
khuôn.
1.4. QUY TRÌNH SẢN XUẤT VỚI SỐ LƯỢNG LỚN
Quy trình ép phun có thể sản xuất với một số lượng sản phẩm lớn là đo vật liệu nhựa có
thể chảy và đông cứng lại trong một thời gian ngắn.với sản phẩm thành mỏng thời gian ép có
thể nhỏ hơn 10 giây. Đa số sản phẩm thường từ 20 đến 30 giây.Một điểm thuận lợi khác là
quy trình ép phun có thể sản xuất được nhiều sản phẩm chỉ trong một chu kỳ ép. Điều này
đạt được khi dùng khuôn có nhiều cốc khuôn.Cứ mỗi lần nhựa bơm vào khuôn thì sản phẩm
được hình thành trong một cốc khuôn.
1.5. KẸP KHUÔN VÀ CHỨC NĂNG CỦA CHÚNG
Khuôn chuẩn gồm hai nửa,chúng được đóng lại để ép sản phẩm và mở ra để lấy sản
phẩm.Khuôn được ép với nhau ở một áp suất lớn để giử cho chất lỏng khi ép vào khuôn
không bị chảy ra.Khuôn duy chuyển và giử áp suất bằng một hệ thống kẹp gọi là kẹp

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
khuôn.Có hai cơ chế dùng để đóng và kẹp khuôn là hệ thống ngàm kẹp thuỷ lực và hệ thống
ngàm kẹp trục khuỷu.
1.6. HỆ THỐNG NGÀM KẸP THUỶ LỰC
Hệ thống ngàm kẹp thuỷ lực sử dụng xi lanh thuỷ lực để duy chuyển một trong hai thới
khuôn gắn trên thới khuôn di động.Sản phẩm được thiết kế sao cho dính vào phần nửa khuôn
di chuyển.Hệ thống lói được gắn trên phần di động dùng để lói sản phẩm.hệ thống lói được
điều khiển bằng ống thuỷ lực.Nó sẽ duy chuyển tới trước khi mở khuôn ra.
1.7. HỆ THỐNG NGÀM KẸP KHUỶU
Cơ chế làm việc của ngàm kẹp khuỷu là dùng một hệ thống thanh khuỷu là dùng một hệ
thống thanh khuỷu.Chúng co lại khi mở khuôn và thẳng ra khi đóng khuôn.Hệ thống ngàm
khuỷu cũng dùng thuỷ lực để duy chuyển các bộ phận.Ghi nhớ rằng,làm thế nào mà các
thanh khuỷu chính có thề khoá ở vị trí thẳng khi khuôn đóng.Nhờ một thiết kế cơ học đặc
biệt mà các thanh khuỷu này tập trung đủ lực để kẹp khuôn.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA
Thiết kế sản phẩm nhựa là công đoạn rất quan trong trong ép phun. Đặc tính của sản
phẩm sẽ ảnh hưởng đến thời gian gia công và các khuyết tật của sản phẩm,ví vậy, ảnh hưởng
chất lượng sản phẩm.
2.1. THIẾT KẾ BỀ DÀY THÀNH CHÍNH
2.1.1. Bề dày chính càng mỏng càng tốt nhưng phải đủ dày
Khi chọn bè dày chinh,mục tiêu của nhà thiết kế là cần phải tối thiểu bề dày đồng thời
thoả mãn các yêu cầu về chức năng sản phẩm.Khi tăng bề dày thành,sẽ làm tăng co rút sản
phẩm.Co rút nhiều nghĩa là nguy cơ cong vênh lớn.Mặt khác,sản phẩm thành mỏng sẽ làm
tăng sản xuất,do ít sử dụng nguyên liệu và thời gian chu kỳ ép.Theo tính toán người ta nhận
thấy rằng nguyên liệu sử dụng và thời gian làm nguội chiếm 70% giá thành sản phẩm.Bề dày
tối thiểu của sản phẩm được giới hạn bởi quá trình chảy của vật liệu và áp suất điền khuôn,
áp suất điền khuôn không được vượt quá 500bar.Khi thiết kế,có thể sử dủng giản đồ sau để
xác định bề dầy thành phẩm cho tối ưu.
2.1.2. Bề dày thành đồng nhất:
Bề dày là yếu tố chính quyết định đến co rút, bề dày không đồng đều sẽ làm co rút
không đều dẫn đến cong vênh . Mục tiêu chính của các nhà thiết kế sản phẩm nhựa ép phun
là cần giữ bề dày thành chính đồng nhất trên sản phẩm. Ngoài ra, người ta còn phải sử dụng
hệ thống dẫn dòng và hạn chế dòng nhằm mục đích cân bằng dòng trong quá trình điền
khuôn. Vì vậy làm cho sản phẩm được nén ép đều và hạn chế cong vênh.
2.1.3. Tránh các vùng dày:
Các phần dày thường gây hậu quả là bọt khí, vết lõm, cong vênh, chu kỳ ép kéo dài.
Người thiết kế cần hạn chế các vùng dày hoặc tạo các phần rỗng tại các vị trí này. Các phần
dày có thể tránh bằng cách thay đổi thiết kế hoặc tạo lỗ, khoét lõm. tạo gân thay vì làm thành
dạng nguyên khối.
2.1.4. Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất :
Sản phẩm có bề dày không đồng nhất trong quá trình ép gây ra các khuyết tật như :
tạo bọt khí, cong, vênh, bề mặt không bằng phẳng và tạo ứng suất nội.
Với cách thiết kế này, khi ép nhựa vaò khuôn, nhựa sẽ chảy theo đường có lực cản ít
nhất. Vì vậy, phần sản phẩm dày sẽ điền khuôn trước rồi sau đó phần sản phẩm mỏng mới
điền khuôn nên tạo bẩy khí trong sản phẩm.
Các thiết kế có bề dày không đồng nhất sẽ ảnh hưởng đến cong vênh được mô tả
trong hình sau :

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Saûn phaåm thieát
keá coù beà daøy
khoâng ñoàng nhaát
Saûn phaån seõ bò cong veânh
nhö hình naøy vì vuøng daøy
co ruùt nhieàu hôn
HÌNH 2.1
Höôùng khaéc phuïc cong
veânh baèng caùch thieát keá
beà daøy ñoàng nhaát
HÌNH 2.2
Sau đây là một hình ành phân tích dòng chảy bằng chương trình Molflow của các sản
phẩm có bề dày thành không đồng nhất. Các hình ảnh phân tích cho ta thấy sự điền khuôn
không đồng nhất và các khuyết tật của sản phẩm trong quá trình điền khuôn.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 2.3
Hình ảnh trên mô tả ảnh hưởng của bề dành sản phẩm không đồng nhất đến khả năng
điền khuôn của sản phẩm. Sản phẩm trên có vùng dày bên ngoài và mỏng bên trong, cổng
phun được đặt tại vùng này. Khi nhựa bơm vào khuôn thì sẽ điền đầy vùng dày trước và tạo
dòng chảy không đồng nhất khi điền phần trong. Trên hình cho thấy sản phẩm bị bẩy khí tại
vùng mỏng, vùng này không được điền đầy.
Ảnh hưởng của dòng chảy không đồng nhất thường gây ra hiện tượng phun thiếu
trong sản phẩm có bề dày không đồng đều. Hình sau đây mô tả ảnh hưởng của dòng chảy
đến hiện tượng phun thiếu.
HÌNH 2.4

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Sau đây là một số cách thiết kế làm cho bề dày sản phẩm đồng nhất :
NEÂN KHOÂNG NEÂN
HÌNH 2.5
2.2. THIẾT KẾ GÓC THOÁT KHUÔN
Góc thoát khuôn được thiết kế sao cho sản phẩm được lói ra khỏi khuôn một cách dễ
dàng. Khi thiết kế góc thoát khuôn phải làm sao giảm lực lói sản phẩm. Thường góc thoát
cho gân khoảng ½ độ, với sản phẩm có hình dáng phức tạp thì có thể tăng góc thoát khuôn,
thường góc thoát từ ½ đến 2 độ.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Sau đây là một số ví dụ về góc thoát khuôn cho sản phẩm và gân:
Hình moâ taû goùc thoaùt khuoân cho saûn phaåm
Hình moâ taû goùc thoaùt khuoân cho gaân
HÌNH 2.6
2.3. THIẾT KẾ GÂN
Gân có tác dụng làm tăng tốc độ bền của sản phẩm và giúp cho quá trình điền khuôn dễ
dàng hơn.Tuy nhiên,việc thiết kế đúng là rất quan trọng bởi vì đôi khi nó sẽ gây ra các vết
lõm.Gân được sử dụng khi sản phẩm cần độ cứng và bền.
Độ dày cơ bản của gân khoảng 50-75% độ dày thành chính và phụ thuộc co rút của vật
liệu. Độ dày gân bằng khoảng 50% độ dày thành chính đối với vật liệu co rút cao và 75%
cho vật liệu có độ co rút thấp.vật liệu có độ co rút cao(thường lớn hơn 1.5% như PE,PP)
những vật liệu có độ co rut thấp (thường nhỏ hơn 1.0% nhu ABS,PC).
Để đảm bảo sản phẩm có độ chịu lực,người ta thiết kế gân nhỏ hơn là sử dụng một gân
lớn.Khoảng cách tối thiểu giửa các gân bằng hai lần bề dày thành sản phẩm.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 2.7
2.4. THIẾT KẾ NÚM LỒI
Núm lồi thuờng là các chi tiết tròn cứng,nhô cao khỏi thành chính.Các núm lồi thưòng
được đặt giữa các gân,như các thành chuyển tiếp hay các vách tam giác.Các núm lồi này
thưòng có thể đứng một mình hay kết nối với các thành phần bên gân.Núm lồi không nhất
thiết phải đính trên thành sản phẩm vì các vùng giao tiếp với thành sẽ tạo ra vùng dày gây ra
các vết lõm tạo lỗ hoặc tạo ra cấu trúc yếu do hiện tương giao dòng.
Các vách tam giác có cấu trúc mỏng thường được gia cố cho các núm lồi.Các vách này
được thiết kế theo nguyen lý về độ dầy và bán kính giống như thiết kế gân.Chúng không
được cao quá 4 lần so với thành chính:
1 - 2°
2 - 4°
HÌNH 2.8
Với việc thiết kế trên phần thành đối diện với lỗ không được nhỏ hơn 0.7w nhằm mục
đích giảm các vết lõm.
Để sản phẩm không bị các vết lõm ở chân núm,chúng ta cần tạo một vòng lõm ngay
chân núm để tránh sự tập trung của vật liệu.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Taïo caáu truùc caïnh vaït
Caáu truùc raõnh ñeå giaûm
veát loõm phía ñoái dieän
HÌNH 2.9
Khi thiết kế lỗ bắt vis thông thì chiều cao có thể cao gấp hai lần chiều cao của lỗ
bít.chiều cao này có thể gấp năm lần chiều dày thành sản phẩm.
HÌNH 2.10
Với các chi tiết nhựa dùng trong các chi tiết lắp ghép thì cần thiết núm bắt vis.Thông
thường có hai loại núm bắt vis là núm lỗ bít và núm lỗ thông.
Phương pháp giảm chiều cao của núm lỗ thông không cho dễ gia công bằng cách tăng
chiều dài của phần lỗ thông lắp ghép với chúng.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 2.11
2.5. THIẾT KẾ BÁN KÍNH CONG CHO SẢN PHẨM
Với các cấu trúc cho dù đó là kim loại hay là nhựa,thì tốt nhất các góc của sản phẩm nên
được bo tròn.Khi bo tròn các góc cạnh của sản phẩm thì sẽ giảm đi sự tập trung ứng
suất,không những giảm các vết rạn gây hư hại cho sản phẩm trong quá trình sử dụng mà còn
dễ dàng gia công với nhiều loại nhựa khác nhau.
Bán kính cong càng lớn thì càng tốt,nhưng tối thiểu bán kính cong phải bằng 25% bề dầy
thành sản phẩm.
ÖÙng suaát taäp trung löïc
taùc duïng
Taïo baùn kính cong taïi goùc
HÌNH 2.12

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Để giữ cho bề dày sản phẩm đồng nhất thì phải thiết kế bán kính cong ở hai bên góc.
Caàn taïo baùn kính
cong taïi goùc naøy
Baùn kính cong ôû trong vaø ngoaøi
ñeå taïo beà daøy ñoàng nhaát
HÌNH 2.13

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
CHƯƠNG 3
VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN
3.1. GIỚI THIỆU
3.1.1. Polymer
Plolymer là những hợp chất mà trong phân tử của chúng gồm nguyên tử được nối với
nhau bằng những liên kết hoá học thành những mạch dài và có khối lượng phân tử lớn.Trong
mạch chính của polymer những nhóm nguyên tử này được lặp đi lặp lại nhiều lần.
Ví dụ: polyetylen [-CH2-CH2-]n
3.1.2. Mắc xích cơ sở
Mắc xích là cơ sở là những nhóm nguyên tử nhất định tham gia lăp đi lặp lại nhiều lần
trong mạch phân tử polymer.
Nhóm –CH2-CH2- trong mạch polyetylen được gọi mắc xích cơ sở
3.1.3. Độ trùng hợp
Độ trùng hợp,ký hiệu là DP, biểu thị số mắt xích có tron đại phân tử.
Ví dụ : Polyetylen ( C2H4)n thì
n – là độ trùng hợp
M - trọng lượng một mạch phân tử polymer
M - trọng lượng phân tử một mắt xích cơ sở
Thì ta có :
DP=M/m  M = DP . m
Ví dụ HDPE có trọng lượng phân tử trung bình M = 25000, trọng lượng phân tử mắt
xích cơ sở m = 28  DP = 25000/28 =893
Giá trị Dp thường nằm trong khoảng từ vài đơn vị cho đến 5000 – 10000 hoặc lớn
hơn nữa.
3.1.4. Tên gọi
Tên gọi polymer chủ yếu dựa vào tên monome ( mắt xích cơ sở ), hợp chất tổng hợp
thành polymer trước đó thêm vào chữ poly
Ví dụ : Etylen  PE : polyetylen
Propylen  PP : polypropylen

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
3.1.5. Phân loại
 Dựa vào nguồn gốc : có polymer thiên nhiên, polymae nhân tạo và polymer tổng hợp.
 Dựa vào tính chất cơ lý là chất dẻo và chất đàn hồi. Đây là cách phân loại phổ biến
nhất. Liên hệ mật thiết với cấu trúc và chúng xác định sự thích ứng với yêu cầu công nghiệp
-Nhựa nhiệt dẻo : là nhóm vật liệu cao phân tử quan trọng nhất trong các polymer
tổng hợp, bao gồm các cao phân tử có kích thước nhất định, mạch thẳng hay phân nhánh. Từ
nhiệt dẻo chỉ ra rằng các polymer có thể chuyển trạng thái rắn sang trạng thái dẻo bởi sự gia
tăng nhiệt độ và quá trình này thuận nghịch, có thể lặp đi lặp lại nhiều lần. Do đó đối với
nhựa nhiệt dẻo ta có thể tái sinh ( ngoại trừ PTFE , polytetraflouethylene )
-Trong kỹ thuật, nhựa nhiệt dẻo để chỉ tất cả polymer mà lực liên kết phân tử là các
liên kết thứ cấp ( lực Van der Waals, Hydro… ), các loại này nhạy nhiệt và dung môi.
-Cao su, chất đàn hồi : đó là những polymer mạch thẳng mà lực liên kết thứ cấp rất
yếu, vệt liệu ở dạng chất lỏng rất nhớt. Để sử dụng ta phải tạo các liên kết ngang giữa các
mạch phân tử để tạo thành mạng lưới không gian ba chiều. Đặc trưng của cao su là chúng có
khả năng dãn dài cao có thề lên đến 1000% ( cao su tự nhiên lưu hoá ). Tuy nhiên do tạo liên
kết ngang nên chúng không thể tái sinh được
-Nhựa nhiệt rắn : mật độ nối ngang dày đặc cao hơn từ 10 đến 1000 lần so với cao su.
Do cấu trúc không gian ba chiều, tính chất nhựa nhiệt rắn rất cao so với nhựa nhiệt dẻo, nhất
là khả năng chịu nhiệt. Nhựa nhiệt rắn tạo thành mạng không gian ba chiều tạo thành cao
phân tử kích thước vô cùng lớn so với nguyên tử. Do vậy, nhựa nhiệt rắn không tan, không
chảy và cũng không tái sinh được.
Ví dụ : PF , PU , nhựa epoxy, silicone ….
 Dựa vào công dụng
-Nhựa thông dụng : PE , PP, PVC,PS,ABS , HIPS …
-Nhựa kỹ thuật : PA, PC ,POM , Teflon…
-Nhựa chuyên dùng : PE khối lượng phân tử cực cao, PTFE , PPS , PPD
3.2. ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ LOẠI NHỰA THÔNG DỤNG
3.2.1. Polyetylen(PE)
i2 : chỉ số chảy MFR đo ở điều kiện 190*C, 2160 g ( ASTM D1248 )
Trong ép phun, loại PE dễ chảy ( i2 >25) được sử dụng để gia công các sản phẩm
khối. Độ co ngót ( liên quan tỷ trọng sản phẩm ) chịu tác động của nhiệt độ khi hoá dẻo khối
vật liệu và khi làm nguội.
Với PE tỷ trọng cao có chỉ số chảy thấp yêu cầu nhiệt độ khuôn 40 – 70*C để sản
phẩm có độ bóng cao. Loại có i2 = 2.5-4 dễ bị rạn do tập trung ứng suất. Để khắc phục hiện

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
tượng giòn do tính định hướng phân tử mạnh, tăng nhiệt độ phun và dùng loại nhựa với chỉ
số chảy cao phù hợp
Bảng 3.2.1: Gia công và áp dụng PE dùng cho ép phun
Tỷ trọng 0.92 0.93 0.94 (1) 0.95 0.96
MFI
190/2.16
>25-15(2) Dễ chảy
nhất,không
tập trung
ứng suất
Dễ chảy,
sản phẩm
đúc có bề
mặt lớn, bị
rạn chút ít,
độ bóng tốt
Dễ chảy,
sản phẩm
chịu chấn
động
Dễ chảy,
rạn thấp,
khó phun
dùng cho
các sản
phẩm trong
nhà
Dễ chảy,
cứng, chắc
dùng làm
chậu, rổ, đồ
chuyên chở
(3), mũ đội
bảo vệ
15 - 5 Sản phẩm
có độ bền
lớn hơn, bề
mặt ít bóng
Sản phẩm
đúc chịu
được lực
kéo căng
nhỏ, bề mặt
bóng tốt
Kháng va
chạm tốt,
sản phẩm
kỹ thuật
chịu kéo
cao
Dễ gia
công,
kháng chấn
động, làm
các sản
phẩm kỹ
thuật, vật
làm kín, mũ
đinh vít
Kháng dốc
và rão, sản
phẩm chịu
kéo cơ học
mạnh( như
thùng rác) ,
vỏ ghế ngồi
1.5 Độ bền cơ
học rất tốt,
kháng mòn
Kháng rão
tốt, sản
phẩm làm
kín chịu
kéo tốt
Kháng gãy
do kéo
căng, bề
mặt tốt, sản
phẩm kỹ
thuật chịu
kéo căng
cao
<1 Khối lượng
phân tử
cao, cốt
chịu áp ổn
định cao,

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
khớp nối
ống
(1) Đa số là blend của PE-LD/HD, cũng có thể là PE-LLD
(2) Loại siêu chảy lên tới MFI >=100
(3) Thùng đựng chai lọ hay thùng rác
3.2.2. Polypropylene(PP)
PP dùng cho ép phun thông thường ở dạng hạt, có một số loại dạng bột.
Với PP sử dụng ở nhiệt độ cao, hỗn hợp PP được ổn định chống oxy hoá và các tác
động có hại :
 Kháng lão hoá nhiệt thông thường, có phụ gia bôi trơn không hại về sinh học
 Kháng lão hoá nhiệt cao, có ổn định quang, không ảnh hưởng về mặt sinh học
 Kháng thời tiết- ổn định bằng than đen, dùng amine có cấu trúc không gian cồng
kềnh cho các áp dụng ngoài trời.
 Kháng lão hoá nhiệt cao với dung dịch tẩy rửa nóng, nước nóng, không độc.
 Kháng lão hoá nhiệt cao khi tiếp xúc với đồng và các kim loại khác.
Với công nghệ ép phun, thông thường compoud PP có ổn định được dùng sản xuất các
trang thiết bị nhà bếp và nội thất, thiết bị vệ sinh, gót giày, đồ dùng gia đình( chén đĩa…)
,đồ chơi…PP kháng nhiệt có ổn định chịu đựơc dung dịch tẩy rửa dùng sản xuất các bộ phận
máy giặt gia đình và trong công nghiệp dệt, ví dụ lõi quấn chỉ bộ phận nhuộm, các phần của
máy móc điện tiếp xúc dây đồng. Trong lĩnh vực phương tiện vận chuyển, nhiều loại PP
không hoặc có gia cường được dùng: vỏ acquy, cửa thông gió xe hơi, vôlăng xe hơi , bộ lọc
khí, thanh chắn bùn. Cái hãm phanh.
3.2.2. Polystyrene (PS)
Đa số các sản phẩm làm từ họ nhựa styrene gia công ép phun. Nhựa styrene có độ co rút
nhỏ, độ chính xác kích thước cao. Nhựa styrene có biến tính cao su có ưu điểm tạo sản
phẩm lớn do dòng chảy tốt.
Các loại nhựa styrene có tính chất dẫn điện rất tốt, khả năng đúc các chi tiết chính xác cao,
giá thành vừa phải. Chúng dùng cho các áp dụng cách điện, các phần kết cấu của công nghệ
điện tử và truyền thông: như điện thoại ( vỏ bọc ABS, các phần bên trong SB và SAN )
SB và ABS kháng va đập ở nhiệt độ thấp tốt nên được dùng để sản xuất các phần vỏ
bọc trong và ngoài trong kỹ nghệ lạnh.
Trong ngành phương thiện giao thông, SB và terpolymer dùng làm lớp lót . vỏ bọc,
bảng điều khiển, bộ tải nhiệt, ABS dùng làm thân xe hơi thể thao…

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
3.2.3. Polyvinyl chlorire(PVC)
PVC không thể gia công một mình mà phải trộn các phu6 gia : chất ổn định nhiệt-
quang, chất bôi trơn, chất hoá dẻo. chất trợ gia công…
Bảng 3.2.4: Áp dụng của các loại PVC
E S MLoại PVC
Giá trị K(DIN 52 726 : 0.25g PVC hoà tan trong 50 ml
cyclohexanone )
PVC cứng - 55 - 60 56 - 60
PVC hoá dẻo - 65 - 70 55 - 60
Tính co rút của PVC trong ép phun phụ thuộc cấu hình khuôn và điều kiện phun. Giá
trị thông thường 2 – 4% theo hướng phun và 1 – 2 % theo phương ngang, có thể lớn hơn tuỳ
trường hợp.
PVC cũng thường ép khớp nối ống và các chi tiết kỹ thuật, PVC dẻo thường ép thảm,
mũ trùm bảo vệ, nút bấm, khung bảo vệ và gắn kính xe, đồ chơi dẻo, xe đạp, thanh hãm
vôlăng xe hơi, phích cắm điện, đế giày, ủng, sandal.
3.2.4. Polymethylmethacrylate(PMMA)
Trong ép phun, PMMA khó chảy hơn polystyrene, nên đầu lò hoặc cổng phun cần có
đường kính lớn.Cần thiết sấy khô vật liệu trước khi gia công để bề mặt sản phẩm đẹp ( vật
liệu để ở nhiệt độ 70 – 100*C , 4 – 5 giờ, dộ cao của khối vật liệu không quá 4 cm ). Nhiệt
độ khuôn cao làm giảm năng suất nhưng giảm ứng suất trong sản phẩm đúc.
PMMA dùng làm kính đèn các loại; các đồ dùng vệ sinh nhà tắm, đĩa vi tính…
3.2.5. Styrene-acrylonit-copol(SAN)
SAN ép phun ở 210*C, 150 bar, độ co rút 0.5%. Vật liệu phải giữ khô, Vật liệu này
phải nóng chảy khi có độ nhớt cao.
SAN dùng cho các dạng bao bì trong suốt, không vỡ, tiếp xúc thực phẩm nhạy oxy
hoá và UV.
3.2.6. Polyoxymethylene(POM)
POM là 1 lọai nhựa kỹ thuật,có tính cứng cao ngay cả ở nhiệt độ thấp (nhiệt độ
chuyển tinh -60*C,duy trì tính kháng và va đập ở -40*C),độ mài mòn thấp.POM thường
được dùng làm các chi tiết kỹ thuật trong may đo kiểm,điện tử,cơ khí chính xác

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Khuôn nên gia nhiệt lên tới 60 – 130*C để tạo kết tinh và cấu trúc bề mặt tốt.Độ co
ngót gia công phụ thuộc vào nhiệt độ khuôn,lớn hơn 3% xuống đến khỏang 1%.Nhiệt độ gia
công không quá 220*C vì gây nguy hiểm do phân hủy tạo khí formaldehyde
3.2.7. Polyamide(PA)
PA,gia cường khoảng 50%,là chất dẻo kỹ thuật thường sử dụng nhất,áp dụng trong
các lĩnh vực chủ yếu yêu cầu độ bền va đập,kháng chấn động,hấp thu tiếng ồn và rung
động,bền ăn mòn và mòn: Đệm ma sát,con lăn,thanh dẫn chuyển động trượt,chốt an
toàn…PA còn được dùng trong công nghệ điện và điện tử như vật liệu cách nhiệt có độ bền
kéo và chịu nhiệt độ như thanh chuyển mạch,các phần đúc kỹ thuật thuật kháng xăng dầu
dưới mui xe hơi
Khuôn nên giữ nhiệt ở nhiệt độ cao >10O*C cho độ kết tinh cao,không tập trung ứng
suất,cấu trúc đồng nhất và độ cứng bề mặt cao.Thường gia nhiệt khuôn ở 140 – 170*C
Bảng 3.2.8: Các lỗi trong ép phun
Mô tả Nguyên Nhân Cách khắc phục
1.1 các đường sọc do ẩm:
Thường có hình chữ nhật
,sọc màu bạc trên bề mặt,
xuất hiện theo hướng
dòng chảy. Vật liệu được
phun ra khỏi xilanh hình
thành các vùng bị dộp
trên bề mặt
Thành phần độ ẩm quá
cao, hơi nước được hình
thành trong suốt quá trình
chạy làm cho bề mặt sản
phẩm hỏng.
1.Phải sấy vật liệu trước
khi ép, độ ẩm của vật liệu
< 0.1 %
2. Tăng áp suất ngược.
1.2. các sọc do cháy/sọc màu bạc/sọc do khí gây ra
Các sọc bạc hoặc xám
được sinh ra do sự biến
màu
1.Nhựa bị phân huỷ do
nhiệt độ quá cao, hoặc
thời gian lưu của vật liệu
trong máy quá lâu.
2. Nhiệt ma sát sinh ra do
sự trượt của vật liệu qua
cổng phun hẹp hoặc do
thay đổi dòng chạy trong
sản phẩm.
1. Giảm tốc độ phun
2.Tránh dùng cổng phun
quá nhỏ và thay đổi dòng
chảy trong sản phẩm.
3. Kiểm tra nhiệt của hot
runner và các vòng nhiệt
trên xilanh.
4. Giảm nhiệt độ chảy,
tốc độ quay của trục vít,
thời gian lưu nguyên liệu

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
( nếu cần thiết có thể
thêm vào một ít chất hoá
dẻo)
1.3 Các sọc sẫm màu :
Các sọc màu từ xám đến
đen
1. Ép phun dùng trục
vít có rãnh quá
sâu.
2. Các điểm chết
trong vùng hoá dẻo
hoặc hot runner.
3. Các điểm khuyết
trong hệ thống van
một chiều.
4. Sự giảm áp của
trục vít quá lớn và
nhanh.
1.Tăng nhiệt độ trong
vùng nhập liệu để vật liệu
chảy dễ dàng; dùng trục
vít phù hợp.
2.Kiểm tra vùng hoá dẻo
và hot runner làm cản trở
dòng chạy.
3.Thay thế van một chiều
bị khuyết.
4.Giảm đường đi của trục
vit để giảm tốc độ giảm
áp.
5.Cải thiện hệ thống van
thoát khí và thiết kế
1.4 Các sọc màu
Màu sắc khác nhau 1.Chất tạo màu phân tán
không đều, sự tập trung
của màu, màu không phù
hợp, sự định hướng theo
dòng chạy của các chất
màu vô cơ, màu bị phân
hủy nhiệt.
2. Điểm chết trong vùng
hoá dẻo và hot runner
3. Chất bẩn
1.Dùng chất tạo màu phù
hợp; chắc chắn là màu
phân bố đều, tránh nhiệt
quá cao.
2. Tránh điểm chết trong
vùng hoá dẻo và hệ thống
hot runner
3. Đảm bảo vùng hoá dẻo
luôn sạch
2. Bề mặt bong/ không bằng phẳng :
Bề mặt bị tách thành
phiến, vảy khi cắt ngang.
1. Ứng suất trượt cao
hình thành các
lớp,sự tương hợp
1.Tăng nhiệt độ chảy và
giảm tốc độ phun.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Rất khó nhận dạng bởi vì
bề mặt không bị nứt.
Bề mặt thường hư khi ta
dùng vật cứng cào nhẹ
vào.
Sản phẩm thường tạo
bong bóng khi làm ấm.
giữa các lớp.
2. Các chất bẩn
không tương hợp
với nhiệt độ dẻo và
master batch tạo
màu.
2. Tránh các chất bẩn và
dùng master batch phù
hợp.
3. Weld line
Các vết hình chữ V, các
đường màu khác nhau,
đặc biệt khi dùng màu vô
cơ thì wild line xuất hiện
là các đường màu xám.
Dễ thấy trong bóng
tối,bóng hoặc sản phẩm
có bề mặt bóng
Xuất hiện trong nhiều hệ
như: ABS hoặc ASA. Các
dòng chạy nguội lạnh gặp
nhau.
Ảnh hưởng của màu, các
vị trí wild line thường ảnh
hưởng đến cơ tính.
Có thể thiết kế để đưa các
đường wild line vào các
vị trí không thấy được và
không chịu va đập( cải
thiện dòng chảy, hạn chế
dòng chảy ), kiểm tra
thiết kế: nếu cần thiết thì
mở rộng cuốn phun, cổng
và bec phun của máy,
tránh thay đổi bề dày sản
phẩm đột ngột và điền
khuôn không đồng nhất,
đặt van khí phù hợp. Tối
ưu nhiệt độ chảy, nhiệt độ
bề mặt khuôn và tốc độ
phun, dùng chất tạo màu
mới( hữu cơ hoặc vô cơ,
có thành phần màu cao
hơn ). Dùng vật liệu có độ
nhớt thấp hơn.
4.1 Bọt khí :
Bọt khí trong quá trình ép
được hiện hữu trong sản
phẩm.
Các bọt khí này hình
thành các lỗ bên trong sản
phẩm.
1. Trong suốt quá trình
điền khuôn, không khí
được giữ lại trong sản
phẩm tại những vùng gần
bề mặt sản phẩm.
1.Giảm sự mất áp suất
của trục vít hoặc giảm lực
ép bằng cách giảm tốc
độ(đặc biệt khi bọt khí
được hình thành ngay gần
cổng phun)
2.Cần thiết phải tối ưu

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
hình dạng của khuôn.
3.Kiểm tra thiết kế và
điều kiện van thoát khí
4.2Hình thành bong bóng và lỗ
Sự co rút của vật liệu
chảy hình thành các bong
bóng khí có thể thấy
được( vật liệu trong suốt)
hoặc không thấy được
trong sản phẩm ép
Lớp vỏ cứng bên ngoài đã
co rút, trong khi lớp lõi
bên trong vẫn còn nóng
chảy trong quá trình làm
nguội.
Phần nhựa nóng chảy
trong lõi không co rút
theo toàn bộ khối sản
phẩm nên hình thành lỗ
rỗng bên trong sản phẩm.
1.Tối ưu hoá thời gian và
áp suất giữ
2.Tăng nhiệt độ khuôn
3.Tăng kích thước cuống
phun, cổng phun và béc
phun.
4.Tăng nhiệt độ chảy
5. Tạo vùng đệm
6.Tăng tốc độ phun
5. Sự so rút
Tạo ra các chỗ lõm trên
bề mặt sản phẩm
ép
Co rút thường tập trung
tại vùng chứa vật liệu
nhiều.
Tại đây vấn đề co rút tăng
lên trong quá trình làm
nguội mà không bù lại
được bằng áp suất duy trì.
Tránh các vùng có bề dày
khác biệt lớn và tập trung
nhiều vật liệu ( VD: các
gân.); bề dày của gân nên
bằng 0.5-0.7 lần bề dày
của thành chính là tốt
nhất
Kiểm tra nhiệt độ đúng
chưa.
Tối ưu nhiệt độ khuôn và
nhiệt độ ép; cài áp suất
duy trì, thời gian giữ áp
và vùng đệm tương ứng
với kích thước.
Tăng kích thước cổng tại
vị trí có thành dày,thiết kế
cuống và cổng khuôn có
đường kính phù hợp để
vật liệu điền khuôn tốt.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Làm nguội các vùng
thành dày bằng nước lạnh
với mục đích rút ngắn
thời gian làm nguội.
6. Các lỗ nhỏ :
Thường không thể nhìn
thấy được từ bên ngoài
trừ trường hợp vật liệu
trong suốt.
Với sản phẩm dày khi cắt
ra thì thấy xuất hiện các
lỗ nhỏ.
Khi lớp da ngoài đủ dày
để hấp thu được ứng suất
co rút.
Lớp nhựa chảy trong lõi
co rút vào trong hình
thành các lỗ tại những
vùng nhựa còn dẻo.
Điều này xảy ra khi thời
gian làm nguội đủ lâu.
Tránh các vùng có bề dày
khác biệt lớn và tập trung
nhiều vật liệu ( VD: các
gân.);
Kiểm tra xem nhiệt độ
điều khiển đúng chưa, cài
áp suất giữ,thời gian giữ
và vùng đệm phù hợp.
Tăng kích thước cổng
phun tại những vùng dày
và tăng đường kính của
cuống phun và cổng phun
cho nhựa điền đầy sản
phẩm.
7.Các vùng có độ bóng mờ khác nhau
Sản phẩm ép phun thường
có những chỗ có độ bóng
rất thấp và có những chỗ
có độ bóng rất cao.
Không có sự đồng nhất về
màu sắc hoặc độ bóng
giữa các vùng.
1.Bởi vì có sự khác biệt
về bề dày, như là sự thay
đổi bất ngờ về bề dày, các
gân để điều khiển co rút
là nơi có độ bóng cao trên
bề mặt của kết cấu.
2.Các vùng mờ thường
xuất hiện trên các sản
phẩm láng có kết cấu
phức tạp( sự gia tăng bề
dày đột ngột,gân ). Trong
cùng một thời gian thì
quá trình điền khuôn
không đều.
3.Trên các đường liên lưu
1.Tránh các vùng dày và
sự thay đổi bất ngờ về bề
dày; nếu có thể nên dùng
bề dày thành đồng nhất.
2.Tối ưu hình dáng sản
phẩm và điền khuôn. VD:
thay đổi tốc độ phun ở
các vùng khác nhau.
Đánh bóng sản phẩm cuối
cùng
3. Đưa các vị trí wild line
vào những vùng không
nhìn thấy bằng cách tăng
tính chảy hay hạn chế.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
và giao lưu gây ra do
dòng chảy.
4.Cổng phun và cuống
phun có kích thước nhỏ.
5.Nhiệt độ khuôn và nhiệt
độ chảy và tốc độ phun
không thích hợp
6. Áp suất giữ và thời
gian duy trì áp quá ngắn.
7.Nhựa chảy không đồng
nhất khi tiếp xúc với
thành khuôn.
4. Kích thước của cuống
phun và cổng phun phù
hợp.
5.Tối ưu nhiệt độ gia
công.
6. Điều chỉnh đúng áp
suất duy trì và thời gian
duy trì áp.
thoát khí
8.Kiểm tra hệ thống làm
nguội của khuôn.
8. Các vết rạn
Dạng các vân trắng( do sự
khuếch tán ánh sáng )
Gây ra do tác động vượt
quá mức cho phép.
1. Tác động tử bên
ngoài,xuất hiện do
lực lấy sản phẩm.
2. Do ứng suất dư tạo
thành.
3. Ứng suất nội trong
sản phẩm do điều
kiện gia công
không phù hợp.
4. Có thể do phun
chất róc khuôn,
sinh ra ứng suất
nứt.
1.Giảm lực tác động lên
khuôn từ bên ngoài hoặc
dùng nhựa nhiệt dẻo ít
nhảy cảm với ứng suất
hơn.Tối ưu thiết kế
khuôn.
2.Xem lại thiết kế sản
phẩm để cải thiện tính
chảy.
3.Tăng nhiệt độ bề mặt
khuôn và nhiệt độ chảy
của nhựa, giảm áp suất
duy trì, cài lại thời gina
và tốc độ phun cho phù
hợp, mục đích là giảm
ứng suất trong gia công,
không lấy ra khỏi khuôn
với một ứng suất quá
dư,chọn cơ cấu lói sản
phẩm và đảm bảo lấy sản
phẩm ở một lực đủ lớn
mà không hư sản phẩm,
thay đổi điều kiện cuống
và cổng phun; thay đổi

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
thiết kế sản phẩm.
4. Dùng lói sản phẩm phù
hợp.
9. Hiệu ứng mối hàn:
Các vết đen ở cuối dòng
chảy hoặc ở vị trí hợp
dòng chảy ( không khí bị
giữ lại )
1.Khuôn có hệ thống
thoát khí kém ở cuối dòng
chảy.
2.Sự hợp dòng của một số
dòng chảy.Trong cả hai
trường hợp khí được hình
thành trong cốc khuôn
được nén cao và nhựa bị
quá nhiệt.
1. Đặt van khí tại những
vùng đặc biệt, giảm tốc
độ phun và nhiệt độ chảy.
2. Nhận dạng các vùng
đặc trung bằng phân tích
moldfolw, VD, thiết kế
hình dạng đúng và phân
bố bề dày sản phẩm hợp
lý.
3. Giảm lực kẹp khuôn để
giải quyết tình huống nhất
thời
10. Biến dạng khi lói sản phẩm :
1.Bề mặt có dấu lói của
sản phẩm, ứng suất nứt và
biến dạng
2.Sản phẩm bị hỏng , các
khe nứt hoặc bị nén khép.
3. Sản phẩm bị cong
vênh
1.Hệ thống lấy sản phẩm:
quá ít hoặc các thanh lói
đặt khong đúng vị trí
hoặc diện tich bề mặt của
thành lói quá nhỏ.
2.Cắt xén, phồng hoặc
các rãnh.
3.Hình dạng khuôn không
thích hợp, ví dụ các gân
không phù hợp
4.Sự co rút của lõi trong
suốt quá trình ép và làm
nguội. Nhiệt độ lói sản
phẩm quá cao. Tốc độ lói
hoặc áp suất lói cao.
5.Hiện tượng sản phẩm bị
quá nén
1.Chắc chắn rằng biến
dạng xảy ra trong quá
trình lói sản phẩm là
không phải do cong vênh.
2.Tối ưu hệ thống lấy sản
phẩm, chắc chắn số lượng
thanh lói phù hợp. Các
thanh lói cần đặt ở những
vùng cần lực lói lớn hơn
như tại gân
3.Kiểm tra khuôn thường
xuyên nếu cần thiết
4.Làm nguội lõi sản
phẩm. tăng thời gian làm
nguội, giảm tốc độ và áp
suất lói.
5. Tăng thời gian cài đật,

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
6.Nhiệt độ khuôn không
cân bằng.
kiểm tra điểm chuyển từ
áp suất phun sang áp suất
duy trì ( tranh hiện tượnf
quá chen) và giảm áp
suất duy trì.
6. Giảm áp suất khuôn
thông qua áp suất phun
và nhiệt độ chảy.
11. Các đường vằn :
Các đường tròn đồng tâm
toả ra từ cuống phun, xuất
hiện dạng vân trắng , đen
trên bề mặt.
Hệ nhựa nhiệt dẻo đa pha
có khuynh hướng toả ra
theo dòng chảy:
1. Do cuống phun và
cổng phun nhỏ.
2. Sự giảm áp suất
nhanh ở máy và ở
hot runner.
3. Bề dày sản phẩm
quá nhỏ hoặc quá
khác biệt.
4. Dòng chảy không
phù hợp.
5. Điều kiện gia công
không phù hợp.
1.Tăng kiéch thước cuống
phun hoặc hot runner.
2. Giảm sự thất thoát áp
suất máy và hot runner.
3.Trong trường hợp sản
phẩm có phần thành
mỏng lớn thì phải tăng bề
dày.
4.Dùng vật liệu có tính
chảy tốt
5.Tối ưu các thông số gia
công( tăng nhiệt độ chảy,
tăng nhiệt độ khuôn, phun
với tốc độ trung bình và
tăn áp suất giữ, cải thiện
hệ thống van thoát khí )
12.Bề mặt bị vân :
Các gân trên bề mặt xuất
hiện theo chiều dòng
chảy, phần lớn là ở cuối
dòng chảy, có hình dạng
giống như vân tay.
1.Nhiệt độ chảy,nhiệt độ
khuôn và tốc độ phun quá
thấp
2.Do dòng chảy bị làm
lạnh quá nhanh ở bề mặt
khuôn, làm cản trở dòng
chảy trong khuôn, do đó
dòng chảy giữa các lớp
không đồng nhất.Các lớp
1.Tăng nhiệt độ chảy,
nhiệt độ khuôn và tốc độ
trục vít.
2. Mở rộng các đường
dẫn nhựa và tối ưu hình
dạng khuôn.
3.Giảm chiều dòng chảy
bằng cách thêm cuống

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
nhựa không tiếp xúc tốt
với khuôn.
phun.
13.Hiện tượng phun thiếu
Khuôn không được điền
đầy
1.Nhiệt độ chảy,nhiệt độ
phun và tốc độ phun quá
thấp.
2.Nhựa chưa được dẻo
hoá hoàn toàn.
3. Áp suất phun không
phù hợp. Đường kính trục
vít quá lớn.
4.Hệ thống van thoát khí
không phù hợp.
5.Dòng chảy nhựa không
phù hợp.
6.Bề dày sản phẩm quá
nhỏ hoặc quá dài
7.Hình dáng cuốn phuôn
không phù hợp
1. Tăng nhiệt độ chảy vào
hoặc nhiệt độ khuôn cùng
với sự tăng tốc độ phun.
2.Tăng thể tích ohun và
kiểm tra hệ thống van
một chiều ( thể tích phun
quá nhỏ, không có vùng
đệm). Tăng áp suất
ngược.
3. Cài đặt phù hợp giữa
áp suất phun và thể tích
phun.
thoát khí, giảm lực kẹp
khuôn.
5. Thay đổi dòng chảy
nhựa cho phù hợp.
6.Sửa khuôn cho phù hợp
với loại vật liệu.
7. Nới rộng đầu phun,
cuống phun và runner
14.Ba via
Ba via được hình thành
trên đường giáp mí sản
phẩm
1.Sai số giữa 2 nửa khuôn
quá lớn hoặc khuôn bị hư.
2.Lực kẹp khuôn không
phù hợp hoặc cài quá
thấp.
3. Nhiệt độ chảy, tốc độ
phun, hoặc áp suất trong
khuôn quá cao.
1. Điều chỉnh khuôn cho
thích hợp hoặc sửa lại các
chỗ hư hỏng.
2. Cài lại lực kẹp khuôn
cao hơn hoặc thay đổi
máy lớn hơn.
3. Áp suất phun thấp, tốc
độ phun hoặc áp suất giữ
nhỏ hơn. Chuyển qua áp

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
suất duy trì sớm hơn.
4.Giảm nhiệt độ chảy và
nhiệt độ khuôn.
15.Hiện tượng phun tia
Thường dòng chạy có
dạng ngoằn ngoèo, có thể
nhìn thấy trên bề mặt
khuôn. Các vết dòng chạy
thô, có màu sắc hoặc độ
bóng khác nhau.
Dòng chảy được phun
trực tiếp vào cốc khuôn
mà không tiếp xúc với
thành khuôn. Do lớp
ngoài bị nguội nên có sự
chảy không đồng nhất với
phần còn lại. Kết quả gây
hiện tượng weld lines,
không đồng nhất về làm
nguội và ứng suất
nội.Gây ra do vị trí cổng
phun sai.
1. Tối ưu tốc độ phun
2. Đặt vị trí cổng để
dòng chảy đập vào
thành khuôn
3. Dùng vật liệu có
độ nhớt cao hơn
4. Sử dụng tốc độ
phun thay đổi
16. Hiện tượng cong vênh
Sản phẩm bị biến dạng và
xoắn.
1.Thiết kế khuôn không
phù hợp và sản phẩm có
sự khác biệt về bề dày
dẫn đến áp suất khuôn
khác nhau và co rút khác
nhau.
2. Vị trí và thiết kế cuống
phun không phù hợp
3. Gây ra do cài nhiệt độ
khuôn và tốc độ phun
không đúng
1. Tránh ứng suất nội
bằng cách chọn vật liệu
và hình dạng sản phẩm (
cân bằng vật liệu và hình
thành sản phẩm ( cân
bằng bề giày). Tối ưu
khuôn bằng chương trính
2.Kiểm tra vị trí cưống
phun
3.Tối ưu điều kiện gia
công.
17. Hiện tượng cầu vòng
Ánh sáng khúc xã trên bề
mặt sản phẩm tạo hiệu
ứng cầu vồng.
1.Gây ra do tốc độc trượt
cao
2.Thường thấy ở nhựa
LURANS 7975 dạng màu
1. Tăng nhiệt độ dòng
chạy
2.Giảm tốc độ fun
3..Nới rộng ra

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
CHƯƠNG 4
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORKS
Hình 4.1: Màn hình lúc khởi động solidword 2007
Đây là một trong những sản phẩm nổi tiếng của hãng Dassault systemn, bên cạnh một sản
phẩm nổi tiếng khác của hãng này là Catia.Phần mềm SolidWorks® 3D CAD là phần mềm
trực quan và cho phép bạn thiết kế các sản phẩm cơ khí nói riêng và hình khối nói chung tốt
nhất bằng cách cho phép thiết kế theo nhóm làm việc do đó sẽ nhanh và mạnh hơn.
SolidWorks đưa ra sáng kiến điều khiển tập thể và hàng trăm các yêu cầu khách hàng phản
hồi được nâng cấp, mang đến cho tổ chức của bạn một cuộc cạnh tranh hết sức sôi động.Việc
thiết kế sản phẩm tốt hơn thông qua các khả năng 3D CAD mà chưa phần mềm nào địch nổi,
nó còn dễ cho việc sử dụng. Với phần mềm SolidWorks , dữ liệu thiết kế là 100% có thể hiệu
chỉnh, và có quan hệ chặt chẽ giữa các phần, tổ hợp và các bản vẽ luôn luôn được cập
nhật.Dễ dàng sử dụng. Giảm bớt các bước thiết kế thông qua hàng tác các sáng kiến tiết kiệm
thời gian. Sự lộn xộn được giảm đi đáng kể và giảm tối đa sự mệt mỏi với sự tích hợp của hệ
thống Heads-up User Interaction, một tập các chức năng hiển thị và điều khiển trực quan đã
được đưa ra.Thống nhất dữ liệu 2D và 3D. Sửa đổi và bảo dưỡng các file DWG theo cách
thức định dạng tự nhiên với công cụ DWGeditor™, một công cụ biên tập cung cấp giao diện
sử dụng thân thiện cho gia đình người dùng AutoCAD®. Nắm lấy các công cụ cao cấp nhất
cho việc chuyển đổi dữ liệu 2D thành 3D, duyệt lại cấu trúc hình học 2D, và cho phép làm

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
mịn với công nghệ 3D CAD, và thêm các thành phần mở rộng về tài liệu hướng dẫn với
người dùng AutoCAD.Khả năng duy nhất. Làm cho việc sử dụng một số lượng lớn các công
cụ xây dựng sẵn và các chức năng mới mà chỉ có ở phần mềm SolidWorks 3D CAD:
SolidWorks Intelligent Feature Technology (SWIFT™) (Công nghệ đặc trưng thông
minh SolidWords) – Cơ bản thì các bản thiết kế xử lý với công nghệ mới là dùng cho công
nghệ mức chuyên gia với 3D CAD’s là phép thiết kế bằng tay với mọi người dùng bình
thường dễ dàng hơn. Ví dụ, SWIFT cho phép bạn đặt thuộc tính thứ tự từng phần như phác
hoạ và bo tròn (fillets) tự động.
Phân tích các phần bên trong – Xác thực tính nguyên vẹn thiết kế và giảm giá thành
của vật liệu với công cụ COSMOSXpress™, chỉ cần một cú nhấp chuột để mở bảng phân
tích cho phép bất kì ai cũng có thể kiểm tra bản thiết kế một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Kết nối Design – chia sẻ các bản thiết kế dễ dàng với eDrawings®, công cụ cho phép dùng
email đầu tiên này dễ dàng tạo các sản phẩm thiết kế theo dạng kết nối design. Đơn giản chi
sẻ các định nghĩa thiết kế qua bộ máy bên ngoài và các nhóm làm việc bằng các thiết kế
SolidWorks 3D qua lại và các tài liệu Adobe® PDF.
Các công cụ thiết kế máy (Machine) – Làm việc với một tập hợp đầy đủ các thiết kế
kết nối, mối hàn, phân tích và các công cụ tài liệu. Lấy các lớp tốt nhất, kết hợp đầy đủ với
khả năng kim loại cho phép bạn di chuyển nhanh chóng từ thiết kế từng thời kỳ đến thiết kế
cuối cùng. Tiết kiệm thời gian với một thư viện các đặc điểm thiết kế máy.
Công cụ thiết kế Mold – Tự động tạo các lõi và lỗ với công cụ mold xây dựng sẵn. Sử
dụng MoldflowXpress với một thiết kế dựa trên các hộp thoại wizard để phê chuẩn, điều đó
sẽ nhanh hơn và dễ dàng hơn trong việc kiểm tra sự giao nhau của các phần chất dẻo.
Công cụ thiết kế sản phẩm Consumer – Tăng tốc thiết kế các sản phẩm hàng hóa
(consumer) bằng các công cụ tiện ích tạo và sản xuất các bề mặt hảo hạng.
Khả năng tìm kiếm toàn cầu – Tìm kiếm nhanh chóng tất cả các file SolidWorks, cho
dù nó có lưu nội bộ tại máy hay được chia sẻ trên mạng.
Truy cập trực tuyến để lấy các thành phần – Tiết kiệm thời gian với công cụ 3D
ContentCentral®, một khu tài nguyên web cung cấp các file CAD có các thành phần được
cung cấp.
Các mô hình từng phần. Tạo các thiết kế dễ dàng với các đặc điểm extrudes (nâng chiều cao
hình 2D thành 3D), revolves (tròn xoay), advanced shelling, tạo các vùng mẫu - patterns, và
giữ các đặc điểm từng phần. Tăng tốc mô hình các phần sử dụng đặc điểm theo cấp độ điều
khiển trên nhiều phần. Tạo thiết kế tức thì (real-time) thay đổi thông qua các đặc điểm biên
tập động và phác.Các mô hình kết hợp. Thao khảo trực tiếp tất cả các phần và duy trì liên kết
quan hệ khi tạo ra một phần mới. Lợi ích này chưa phần mềm nào làm được cho khối lượng
thiết kế lớn với hàng nghìn phần. Làm việc nhanh hơn với chế độ Lightweight. Đặc điểm kéo
thả rất nhanh các thành phần.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Tăng tốc thiết kế kết hợp với công cụ bắt dính (snap-to-fit SmartMates) và dùng lại
Smart Components cho phép kích thước tự động với các thành phần khác. Giả lập chuyển
động và tương tác cơ khí giữa các khối (solids) bằng khả năng công cụ độc nhất Physical
Simulation.
Giả lập các hành động belts, chains, racks, pinions, và gear, đồng thời đặt sự khác
nhau thông qua màu, kết cấu vật liệu, và các thuộc tính khác trên màn hình.Vẽ 2D. Phát triển
các chức năng bộ máy vẽ bỏ qua các đối tượng đơn line hoặc arc. Cấu trúc liên kết đầy đủ
với các bản vẽ - quan sát bản vẽ và nhóm cụm vật liệu cập nhật mỗi khi bạn sửa đổi phần
nào đó hoặc cả bản thiết kế. Tự động tạo nhiều khung nhìn hoàn chỉnh đầy đủ các chiều quan
sát.
Tạo ra các cụm vật liệu cho toàn bộ dự án với một cú click đơn. Tự động thêm các
quả bóng vào tất cả các thành phần trong một bản vẽ để gióng hàng chúng dễ dàng. Dễ dàng
thay đổi kích thước, kiểm tra lỗi chính tả văn bản, chú thích. Tạo các sản phẩm và các bảng
thông số dễ dàng như các bảng người sử dụng tạo ra
So sánh các bản vẽ dễ hơn với việc làm nổi lên và nhìn thấy sự thay đổi rõ ràng với
các phiên bản khác. Tạo ra sự độc nhất trong các chức năng của bản vẽ 3D. Chức năng 3D
Drawing View cho phép bạn xem từng phần 3D không cần ở trong môi trường vẽ.
Thiết kế phác họa sử dụng các khối bố bụ cho phép bạn thiết kế nhanh chóng và xử lý
từng phần cơ cấu 2D trước khi tạo thành 3D. Tạo bề mặt (Surfacing), chụp Capture và hiệu
chỉnh với các khả năng phác họa cao cấp 3D.Sử dụng công cụ bề mặt dạng tự do Freeform
để "kéo và đẩy" - “push and pull” nhằm điều khiển các điểm dễ dàng và tạo kiểu dáng, các
bề mặt liên tục. Tạo các bề mặt phức tạp với công cụ lofts và sweep có hướng dẫn bằng các
đường cong curvers, điều khiển dễ dàng với các điểm tuyến tính và đặc điểm tô sáng tạo.
Các công cụ khác như Trim, extend, fillet, và knit làm việc với cả bề mặt.
Chức năng CAD: Phần mềm này có ưu điểm là giao diện đẹp, thân thiện, khả năng
thiết kế nhanh hơn các phần mềm khác rất nhiều nhờ vào sự xắp xếp và bố trí các toolbar
một cách có hệ thống và hợp lý. Phần mềm này không có nhiều modul như Catia hay
unigraphics vốn là những phần mềm lớn thiết kế trong nhiều lĩnh vực như ôtô, hàng không,
điện tử, … Solidworks chủ yếu được dùng trong cơ khí chính xác, điện tử, ôtô, thiết kế cơ
khí, tạo khuôn, thiết kế kim loại tấm… nói chung, về các chức năng này thì Solidworks tỏ ra
có không thua kém Catia, unigraphics thậm chí còn hay hơn và tốt hơn, bởi lẽ nó chỉ chuyên
về những lĩnh vực đó, cùng với người anh em Catia của mình, Solidworks trở thành một
trong những phần mềm nổi tiếng thế giới của hãng Dassault systemn. chúng ta phải sử
Chức năng CAM:, SolidWorks còn có 1 Modul riêng về phần CAM nữa,đó là
SolidCam,Modul này chạy ngay trên giao diện của solidworks, việc sử dụng của SolidCam
quả thật vô cùng thân thiện, hơn hẳn Mastercam và các phần mềm khác về tính dễ sử
dụng.Nó có thể tạo dường chạy dao 1 cách nhanh chóng và có kiểm soát,cho phép bạn chọn
loại máy gia công để có thể tính toán tốc độ phù hợp.Hơn nữa việc hiệu chỉnh lại đường chạy
dao khi chỉnh lại mẫu thiết kế gốc là điều hoàn toàn có thể thực hiện.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Chức năng CAE: có lẽ đây là một ưu điểm của hãng sản xuất, khi mà họ mua trọn gói
bộ phần mềm phân tích cức kì nổi tiếng thế giới là Cosmos để tích hợp và chạy ngay trong
môi trường của solidworks, làm cho chức năng Phân tích của Solid khó có thể có phần mềm
khác so sánh được được. Với modul phân tích của Solidworks là cosmos, chúng ta có thể
thực hiện được những bài phân tích vô cùng phức tạp nhưng rất hay, dưới đây là liệt kê một
vài bài toán mà tôi đã dùng để tính với cosmos:
- Phân tích tĩnh học (bài toán cẩu xuồng cứu sinh – là đề tài tốt nghiệp của mình).
- Phân tích động học (bài toán chuyển động của cẩu xuồng) .
- Phân tích động lực học(bài toán phân tích ứng suất khi cơ cấu chuyển động con lăn di
chuyển trên ray).
- Phân tích dao động.
- Phân tích nhiệt học.
- Phân tích sự va chạm của các chi tiết.
- Phân tích thuỷ khí động học ( thông qua bài toán phân tích lượng nước chảy qua cái robine
và bố trí quạt thông gió cho CPU máy tính nhằm tản nhiệt tốt hơn).
- Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn và mức độ gia nhiệt cần thiết cho quá trình
đó.
Bên cạnh những modul phân tích này thì Cosmos còn cho phép thực hiện nhiều bài
toán khác nữa, nhưng do điều kiện thời gian không cho phép nên mình cũng chưa học được.
Nói chung là chương trình tính toán nhanh và cho phép thực hiện phân tích cụm rất nhiều chi
tiết, với các thông số kết quả là: ứng suất, sức căng, chuyển vị, hệ số an toàn kết cấu …
Hình 4.2: Cánh tay Robot được thiết kế bằng Solidword 2007

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
CHƯƠNG 5
CÁC KIỂU KHUÔN NHỰA CƠ BẢN
5.1. CÁC KIỂU KHUÔN CƠ BẢN
Để tiêu chuẩn hóa các loại khuôn,người ta tính toán và đưa chúng vào những tiêu
chuẩn nhất định.Do đó,tùy theo loại khuôn và kích thước khuôn mà cách bố trí các chi tiết
khuôn như chốt,bạc,bulon… sẽ khác nhau.
Ở đây chúng ta sẽ áp dụng tiêu chuẩn FUTABA của Nhật.
Theo tiêu chuẩn FTABA thì khuôn gồm có các loại sau:
-Kiểu S: bơm keo trực tiếp.Trong đó gồm có:
 SA: có tấm đỡ phía dưới tấm đực
 SB: có thêm tấm bửng để lói sản phẩm
 SC: giống SA,nhưng không có tấm đỡ
 SD: giống SB,nhưng không có tấm đỡ
 SE,SF: kiểu khuôn dùng cho việc lấy đuôi keo bằng Robot
-Kiểu D: bơm keo gián tiếp.Trong đó gồm có các loại DA,DB,DC,DD,DE,DF
giống kiểu S
-Ngoài ra còn có các kiểu E,F…. nhưng chúng không thông dụng nên tạm thời
không bàn tới ở đây
Sau đây là ví dụ về 1 số kiểu khuôn thông dụng:
Kiểu SC
T1: tấm trần (Top Plate)
A: tấm cái (Cavity Plate)
B: tấm đực (Core Plate)
C: gối đỡ (Spacer)
E: tấm đội trên (Ejector Retainer)
F: tấm đội dưới (Ejector Plate)
T2: tấm đáy (Bottom Plate)
T1
A
B
C
T2
E
F
HÌNH 5.1

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
KIỂU SA KIỂU DA
U: Tấm đỡ (Support Plate) R: Tấm giựt đuôi keo (Runner Plate)
Kiểu DB
S: tấm lói bửng
(Stripper Plate)
T1
A
B
C
T2
E
F
U
HÌNH 5.2
T1
A
B
C
T2
E
F
U
R
HÌNH 5.3
T1
A
B
C
T2
E
F
U
R
S
HÌNH 5.4

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
5.2. CÁC CHI TIẾT KHUÔN CƠ BẢN
HÌNH 5.5

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 5.6

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 5.7

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 5.8

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
CHƯƠNG 6
THIẾT KẾ SẢN PHẨM : NẮP ỐNG CỨNG
Để minh hoạ cho việc thiết kế sản phẩm nhựa đã nêu ở phần trước,ta thiết kế 1 sản
phẩm làm mẫu.Ở đây ta chọn sản phẩm nắp để đậy vào ống đựng viên sủi bọt.Gọi là Nắp
ống cứng (Hình 6.1)
Sản phẩm được làm từ vật liệu là PP (Polypropylene).Vật liệu này có ưu điểm là có
tính chống oxi hóa,các hóa chất thông dụng,có độ đàn hồi tương đối cao,giá thành trung
bình.
Phần đòi hỏi độ chính xác nhất của nắp là ở đường kính ø24,16.Phần này dùng để đậy
chặt vào miệng của ống cứng,đường kính ngoài của nó phải lớn hơn đường kính trong
của ống 1 lượng nhất định để có thể đậy chặt được
Ở các mặt trụ hoặc mặt phẳng có độ cao lớn hơn 1mm (kích thước của sản phẩm
chiếu song song so với hướng tách khuôn) ta phải làm cho chúng nghiêng 1 góc nhất định
để sau này sản phẩm dễ lấy khỏi khuôn.Tuỳ theo độ chính xác của mặt làm việc đó mà ta
chọn góc nghiêng lớn hay nhỏ
Thiết kế các gân dọc bên ngoài nắp để có thể dùng tay vặn nắp ra khỏi phần ống dễ
dàng,với các kích thước ở Detail B
Đối với sản phẩm này,ta chọn vi trí bơm keo vào chính giữa,phía trên của nắp.Do
vậy,nếu làm mặt trên hoàn toàn phẳng,sản phẩm khi ép ra sẽ còn dấu của đuôi keo cộm
lên gây mất thẩm mỹ,chưa kể đến việc không thể để nắp nằm trên 1 mặt phẳng được do
cấn phần thừa của đuôi keo.Vì vậy ta phải tạo vết lõm ở mặt trên của sản phẩm,ngay tại
vị trí bơm keo để hạn chế các khuyết điểm trên (Detal D)
Ngoài ra,để cho nhựa có thể bơm vào đều,ta tạo thêm phần lồi ở bên trong nắp để làm
giếng nguội,tránh sự cản trở dòng chảy (Detail D)

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 6.1: Bản vẽ nắp ống cứng

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Ở dưới cùng của nắp phải làm thêm phần lưỡi gà để sau này khi bỏ vào những hạt hút
ẩm,và miếng giấy chặn,thì phần lưỡi gà này sẽ ngăn không cho miếng giấy không bị rớt
ra ngoài.Tuy nhiên phần lưỡi gà này không được dày quá,vì lúc đó sản phẩm sẽ bị côn
ngược (UnderCut) quá nhiều,không thể lói ra khỏi khuôn (Detail E)
Ta còn phải thiết kế thêm các ở bên trong,dọc theo phần miệng lớn của nắp để chịu
lực,giúp cho nắp được cứng vững.Ngoài ra,các gân này còn tránh cho sản phẩm bị biến
dạng do co rút nhựa.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
CHƯƠNG 7
THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NẮP ỐNG CỨNG
7.1. XÁC ĐỊNH KIỂU KHUÔN
Với cách thiết kế sản phẩm như lúc đầu (chọn vị trí bơm keo vào trên đầu sản
phẩm),cho nên ta sẽ áp dụng kiểu khuôn bơm keo gián tiếp (bơn kim),và lói bằng ty
lói.Vậy kiểu khuôn sẽ áp dụng là FUTABA DA
Sau khi xác định kiểu khuôn,dựa vào kích thước sản phẩm và việc bố trí sản phẩm,ta
tiến hành vẽ bản vẽ phác,xác định kích thước bao của khuôn,độ dày các tấm để tiến hành
đặt MOLDBASE (Hình 7.1).Các bước tính toán cụ thể sẽ trình bày ở phần sau.
Về phần vật liệu làm khuôn.Ta lấy theo tiêu chuẩn Futaba là thép C45.Riêng tấm đực
và tấm cái: 2 tấm này cần đạt độ bóng bề mặt (theo yêu cầu của khác hàng).Vì vậy ta
chọn vật liệu là thép 2083.Đây là loại thép không rỉ và cho khả năng đánh bóng tuyệt vời
sau khi gia công.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
S TT TE ÂN G O ÏI TE ÂN G O ÏI K H AÙC S L
1 Top Plate Taám traàn 1
2 R unner Plate Taám giöït ñuoâi keo 1
3 C avity Plate Taám caùi 1
4 C ore Plate Taám ñöïc 1
5 Support Plate Taám ñôõ 1
6 Spacer G oái ñôõ 2
7 Ejector Plate Taám ñoäi treân 1
8 Ejector R etainner Taám ñoäi döôùi 1
9 Bottom Plate Taám ñaùy 1
10 G uide Pillar C hoát bung 4
11 G uide Bushing Baïc daãn höôùng 12
12 G uide Pin C hoát daãn höôùng 4
13 R eturn Pin C hoát luøi 4
HÌNH 7.1

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Trong đó: chỉ chọn các kích thước:
 Kích thước bao của khuôn (rộng x dài): 230x350mm
 Độ dày tấm cái: 30mm
 Độ dày tấm đực: 35mm
 Độ dày tấm đỡ: 35mm
 Các kích thước khác: lấy theo tiêu chuẩn
7.2. TẠO MẶT PHÂN KHUÔN,TÁCH THÀNH PHẦN ÂM-DƯƠNG
Việc đầu tiên ta phải làm trước khi tách khuôn là xác định độ co rút của sản
phẩm.Việc xác định độ co rút có ảnh hưởng lớn đến kích thước và độ chính xác của sản
phẩm sau này.Vì khi nhựa được điền đầy khuôn,khi nguội đi thì sẽ co lại 1 lượng nhất
định (gọi là độ co rút),và mỗi loại nhựa có độ co rút khác nhau.(Tham khảo bảng thông
số các loại nhựa trang 14)
Đối với loại nhựa PP thì độ co rút tương ứng là từ 0.012 đến 0.02.Ta sẽ lấy giá trị theo
kinh nghiệm thực tế là 0.016.
Sau khi xác định độ co rút ta sẽ Scale sản phẩm lớn lên với tỷ lệ là 1.016 để tạo lòng
khuôn.
Tiếp theo ta sẽ tạo mặt phân khuôn để tách sản phẩm ra thành 2 phần đực (Hình 7.3)
và cái (Hình 7.2)
HÌNH 7.2
PHAÀN CAÙI

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 7.3
PHAÀN ÑÖÏC
Đối với phần cái gồm nhiều gân sẽ ảnh hưởng tốc độ xử lý của máy khi thiết kế và lập
trình gia công,ta có thể cắt bớt các gân này đi,và sẽ tạo chúng riêng thành 1 điện cực để
bắn tạo hình trên máy EDM (Hình 7.4)
HÌNH 7.4

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Đối với với chiều sâu rãnh tạo hình sản phẩm như vậy sẽ rất khó gia công hoặc thay thế,sửa
chữa sau này.Nên ta sẽ tách phần lõi bên trong ra thành cục ghép (Hình 7.5).Phần cục ghép
này bên trong lại chứa ty lói sản phẩm (sẽ trình bày ở phần hệ thống lói) nên ta chọn vật liệu
là thép 2311 (P20).Đây là loại thép có độ cứng cao,và chịu ma sát rất tốt.Tuy không khả
năng đánh bóng không bằng thép 2083 nhưng chi tiết này tạo hình phần bên trong của sản
phẩm,nên ta ko cần quan tâm đến độ bóng bề mặt.
Ø14
3
Ø10,56
HÌNH 7.5
7.3. XÁC ĐỊNH SỐ LÒNG KHUÔN
Các yếu tố quyết định số lòng khuôn (số sản phẩm trên 1 khuôn):
 Kích thước đầu phun của máy ép
 Kích thước,hình dáng sản phẩm
 Tốc độ hóa dẻo
 Lực kẹp cần thiết để thắng áp lực phun của nhựa vào lòng khuôn
 Diện tích lớn nhất của thớt máy
 Yêu cầu của khác hàng về thời gian (sản lượng hàng tháng,hàng năm)
 Số lượng sản phẩm
 Trình độ sản xuất
Các công thức xác định số lòng khuôn

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
7.3.1. Theo công suất phun của máy
RD
V+
CP
V+
SP
V
Pmax
V
=csn
Trong đó:
:maxPV Thể tích phun lớn nhất của máy )cm( 3
:VSP Thể tích sản phẩm )cm( 3
:VCP Thể tích cuống phun )cm( 3
:VRD Thể tích rãnh dẫn )cm( 3
7.3.2. Theo tốc độ phun
x V
P
n
dn
v
=ntd
Với csn8,0<
td
n<csn4,0
Trong đó:
:vdn tốc độ dòng nhựa )ph/cm( 3
:nP số phần phun (lần/ph)
V: Thể tích sản phẩm + rãnh dẫn )cm( 3
7.3.3. Dựa vào lực kẹp lớn nhất:
i
AP
ofF10
=
lk
n
Trong đó:
:oF Lực kẹp lớn nhất của máy (KN)

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
:f hệ số an toàn.Tường chọn f = 1.2 – 5
:
i
P áp suất phun lớn nhất (MPA)
:A tổng diện tích hình chiếu khuôn và rãnh dẫn
7.3.4. Công thức 7.3.3 còn có thể được tính theo cách đơn giản hơn như sau:
(tan)
10000
400×S
=
lk
n
Trong đó:
400: áp lực nhựa trung bình trong lòng khuôn (lấy theo giá trị thực nghiệm)
Như vậy,áp dụng công thức 7.3.4, ta sẽ tính được lực kẹp khuôn tối thiểu cho 1 lòng
khuôn là:
(tan)6,2=
100000
400×
4
27,28×14,3
=
lk
n
Đối với máy ép hiện có (90 tấn) dùng để ép ra sản phẩm này,ta tính ra được số lòng
khuôn =90/2,6= 36 (lòng khuôn)
Tuy nhiên vì yêu cầu sản lượng hàng năm không nhiều (khoảng 20 ngàn SP/năm) nên ta
chọn số lòng khuôn = 8 để tiết kiệm vật liệu và chi phí gia công
7.4. BỐ TRÍ LÒNG KHUÔN:
Để tối ưu cho việc bơm nhựa vào sản phẩm,ta bố trí lòng khuôn gồm 2 cột,mỗi cột 4
hàng và bố trí đối xứng nhau.
Chọn khoảng cách an toàn giữa 2 sản phẩm là 20mm,sau đó kết hợp với bản vẽ lắp
của MOLDBASE chuẩn ta xác định được kích thước bao của khuôn là 230x350mm
Sau đó ghép các lòng khuôn vừa tạo thành vào tấm đực (Hình 7.6) và tấm cái (Hình
7.7) ,ta được:

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 7.6
TAÁM AÂM
HÌNH 7.7
TAÁM DÖÔNG

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
7.5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN NHỰA
7.5.1. Thiết kế cuống phun
-Cuống phun là nơi vật liệu được bơm vào khuôn.Béc phun (đầu lò) của máy ép phun
tiếp xúc với bề mặt của cuống phun.Để sản phẩm và hệ thống rãnh dẫn dễ lói ra khỏi khuôn
thì cuốn phun phải được vuốt từ 1.5 – 3.5mm theo dọc chiều dài của cuống và phải được làm
bóng.
-Thường thì cuốn phun được tạo hình từ bên trong của 1 chi tiết gọi là bạc bơm keo
-Người ta thường thiết kế đường kính lỗ của đầu lò nhỏ hơn đường kính trong của bạc
keo từ 0.125 – 0.75mm.Điều này đảm bảo vật liệu chuyển từ đầu lò vào bạc keo được
êm,không tạo điều kiện trượt và giảm áp làm cho sản phẩm có độ nén không thích hợp gây ra
các khuyết tật trên bề mặt
-Đường kính của cuống phun ở vị trí giao với hệ thống rãnh dẫn chính tới thiểu phải
bằng hoặc lớn hơn đường kính hoặc độ sâu của rãnh
-Kích thước cuống phun phụ thuộc vào kích thước sản phẩm và đặc biệt là bề dày sản
phẩm
-Dựa vào các yêu cầu trên,ta chọn ra 1 loại bạc keo theo tiêu chuẩn với đường kính cuống
phun bên ngoài là 16mm (Hình 7.8)
HÌNH 7.8
7.5.2. Thiết kế hệ thống rãnh dẫn
Thiết kế hệ thống rãnh dẫn là khâu rất quan trọng trong thiết kế khuôn.Các yêu cầu chính
khi thiết kế hệ thống rãnh dẫn:

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Giảm tối thiểu sự hạn chế dòng chảy trong hệ thống rãnh dẫn,như diện tích ngang của
rãnh không phù hợp
Chiều dài tổng cộng của hệ thống rãnh nên hạn chế tối đa nếu có thể để tránh hiện tượng
giảm áp suất và nhiệt độ của vật liệu
Diện tích ngang của hệ thống rãnh phải đủ lớn để cho thời gian nguội của nhựa trong
rãnh không vượt quá thời gian nguội của miệng phun.Điều này giúp cho áp suất duy trì đúng
với tính toán
Khoảng cách dòng chảy của nhựa từ tâm cuống phun đến mỗi sản phẩm phải bằng nhau
Giảm tỉ lệ khối lượng nhựa trong rãnh dẫn mà không mâu thuẫn với các yêu cầu trên
Dựa vào các yêu cầu trên ta thiết kế rãnh dẫn trên tấm giựt đuôi keo như sau (Hình 7.9)
5
7
7
3,5
HÌNH7.9
7.5.3. Thiết kế miệng phun
Do chúng ta áp dụng kiểu bơm keo gián tiếp,khuôn gồm 8 sản phẩm nên cũng sẽ có 8
miệng phun (cổng vào keo tương ứng)
1 số yêu cầu khi thiết kế miệng phun:
 Tránh thiết kế cổng gây ra dòng chảy dài hội tụ tạo thành bẫy khí,tại các vị trí đó
có thể thiết kế các van thoát khí
 Nếu có thể thì thiết kế vị trí của cổng ở vùng sản phẩm dáy nhất
 Lựa chọn vị trí cổng để sán phẩm đạt độ bền cao nhất theo chiều dòng chảy,đặc
biệt vật liệu có độn hoặc gia cường

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
 Miệng phun phải được đặt xa các phần sẽ chịu va chạm hay chịu uốn.Khu vực
miệng phun có khuynh hướng chịu ứng suốt dư do quá trình điền đầy khuôn và
thường là vị trí yếu nhất
 Hạn chế các dòng chảy giao nhau,đặc biệt là tại các vị trí chịu ứng suất và va đập
cao.Nên định hướng các dòng chảy giao nhau tại những chỗ dày của sản phẩm
 Với những khuôn có nhiều cốc khuôn,yêu cầu miệng phun của mỗi cốc phải có
cùng kích thước (đường kính và bề dày).Điều này đảm bảo có sự cân bằng dòng
chảy đến mỗi cốc khuôn
 Dòng chảy phun thẳng trực tiếp vào thành cốc khuôn để tránh sự ửng đỏ và phun
tia
 Nếu có thể,nên đặt cổng tại những chỗ khuất của sản phẩm
Với các yêu cầu trên,ta thiết kế 8 cổng vào keo bên tấm cái với kích thước như sau
(Hình 7.10)
0.6
3
4°
1.5
1
HÌNH 7.10
Ngoài ra để cho 1 hệ thống bơm keo hoàn chỉnh,ta còn phải thiết kế thêm vòng định
vị bạc keo
7.5.4. Vòng định vị bạc keo
Khi lắp khuôn lên máy ép phun,để đầu lò máy ép và bạc keo được đồng tâm,người ta gắn
thêm 1 vòng định vị phía trên cùng của khuôn,vòng định vị này sẽ được định tâm vào 1 lỗ
định tâm có sẵn trên tấm thớt của máy ép.

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
Tùy lọai máy ép người ta sẽ gắn lên khuôn 1 vòng định vị có kích thước khác nhau
Ngoài ra vòng định vị còn có chức năng giữ chặt bạc keo không cho rớt ra ngoài
Đường kính ngoài của vòng định vị phải nhỏ hơn đường kính lỗ định tâm trên máy ép
Đối với máy ép đã chọn,với đường kính lỗ trên thớt máy = 100mm ,ta sử dụng vòng định
vị sau (Hình 7.11)
HÌNH 7.11
7.6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG GIẬT ĐUÔI KEO
1 yêu cầu nữa khi thiết kế hệ thống bơm keo kiểu gián tiếp như trên là khi mở khuôn,ta
phải làm sao cho đường keo tách rời với sản phẩm và phần keo thừa ở chỗ rãnh dẫn và cổng
phun phải tách ra khỏi khuôn để có thể lấy ra dẽ dàng.Đó cũng chính là lý do ta chọn kiểu
khuôn D vì các kiểu khác không làm được điều này.Hệ thống giật đuôi keo hoạt động như
sau:

__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Trần Diễm
HÌNH 7.12

Ban thuyet minh

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (12)

Similar to Ban thuyet minh

Similar to Ban thuyet minh (20)

Ban thuyet minh