1. KÕt CÊu cña khu«n
I. Kết cấu khuôn cơ bản
1.1. Những bộ phận chính của khuôn:
Trong các loại khuôn nhựa, kết cấu khuôn dùng trong ép tạo hình, đùn tạo hình, phun tạo hình thì
phần quan trọng nhất trước hết là vùng lòng khuôn bảo đảm điền đầy vật liệu để có được sản phẩm
tạo hình như mong muốn.
Lấy lòng khuôn làm trung tâm, khuôn được tạo thành từ những chi tiết ở vùng lòng khuôn, có thêm
thiết bị đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn, bộ phận gia nhiệt, bộ phận gá lắp khuôn trên máy và các trang
thiết bị khác. Ngoài các bộ phận nêu trên ở khuôn tạo hình đùn và phun, còn có thêm bộ phận dẫn vật
liệu nóng chảy vào lòng khuôn như đậu rót, rãnh dẫn, cổng phân phối. Về cơ bản có 6 bộ phận sau:
a) Vùng lòng khuôn.
b) Bộ phận dẫn vật liệu (ở khuôn tạo hình đùn và phun).
c) Thiết bị đẩy, lấy sản phẩm.
d) Bộ phận điều tiết nhiệt độ khuôn (bộ phận thực hiện gia nhiệt hoặc làm nguội).
e) Bộ phận gá lắp khuôn vào máy.
f) Các chi tiết khuôn cơ sở.
Trong đó, vùng lòng khuôn là vùng trực tiếp tạo kích thước và hình dáng sảm phẩm, nó được hình
thành từ hốc khuôn và lõi khuôn. Thông thường kết hợp hai cái đó gọi là “lòng khuôn” (cavity). Vì
hình dáng lòng khuôn, độ chính xác kích thước và trạng thái bề mặt của nó có ảnh hưởng rất lớn đến
chất lượng sản phẩm, nên lòng khuôn là bộ phận quan trọng nhất. Cấu tạo vùng lòng khuôn có quan
hệ mật thiết với rãnh dẫn vật liệu và tùy theo các phương pháp tạo hình ép nhựa, đúc ép chuyển
(tranfer) và ép phun mà khuôn có kết cấu đặc thù khác nhau.
1.2. Khuôn ép nhựa
Ép nhựa là phương pháp tạo hình đại diện cho nhựa nhiệt rắn. Ngoài ra, nó là cơ sở cho nhiều phương
pháp tạo hình khác và khuôn dùng khi ép nhựa có kết cấu khuôn cơ bản cho các phương pháp tạo hình
khác.
Kết cấu khuôn ép nhựa có điểm khác nhau tùy theo hình dáng sản phẩm, vật liệu tạo hình sử dụng và
chủng loại máy ép. Nhưng cũng có thể chia thành 4 loại như sau:
A. Khuôn hở.
B. Khuôn kín.
C. Khuôn nửa kín nửa hở.
D. Khuôn ghép (split mould).

2. K hu «n trª n
M Ðp c¾ bavia
t
K hu «n h ë S¶n ph Èm
K hu «n d ­ í i(lßng khu «n)
K hu «n trª n
M Ðp c¾ t
K hu «n k Ý
n
K hu «n d ­ í i
K hu «n trª n
K hu «n n öa
k Ý n öa h ë
n M Ðp c¾ t
K hu «n d ­ í i
Hình 2.1
1) Khuôn hở.
Đó là khuôn đơn giản nhất trong số khuôn ép nhựa, như hình (2a). Khuôn này được hình
thành từ hai bộ phận khuôn trên và khuôn dưới. Nửa khuôn trên là bộ phận khuôn đực gọi
là lõi khuôn (core), còn nửa khuôn dưới là bộ phận khuôn cái, gọi là hốc khuôn (cavity).
Để toàn bộ khuôn vào giữa tấm gia nhiệt, vừa gia nhiệt vừa đổ vật liệu dạng bột vào lòng
khuôn, đặt áp vào nửa khuôn trên. Khi đó, do áp lực, vật liệu thừa trong lòng khuôn sẽ
chảy từ thành mép cắt khuôn thành bavia. Tuy nhiên, nói chung khó đạt được độ chính
xác kích thước do có chiều dày của bavia, hơn nữa để loại bỏ bavia cần có một số nguyên
công sau đó. Vả lại, trong trường hợp vật liệu tạo hình có vảy bavia độn vải, giấy hay sợi
asbest lớn thì có nhược điểm là khó bảo đảm lực tạo hình, cũng như khó điền đầy vật
liệu.
Page 2

3. T Ê ® ph Ý cè ® nh
m Õ a Þ
T Ê gia nhi Ö ph Ý cè ® nh
m t a Þ
T Ê khu «n
m
T Ê ® y s¶n ph È
m È m
VÝ h· m
t
L âi
T Ê khu «n ph Ý d i ® ng
m a é
L ßng khu «n
TÊm gia nhi Ö ph Ý d i ® ng
t a é
TÊm gèi
TÊm ® y ph Ý trª n
È a
TÊm ® y ph Ý d ­ í i
È a
TÊm ® ph Ý cè ® nh
Õ a Þ
Hình 2.2
Hình 2.2 biểu thị kết cấu thực tế của khuôn kiểu ép phẳng. Trên hình vẽ, khi mở khuôn,
sản phẩm tách khỏi khuôn dưới và mắc vào khuôn trên, và người ta dùng tấm gỡ để đẩy
sản phẩm rơi xuống.
Khuôn kiểu này dùng để chế tạo chi tiết có hình phẳng và tương đối đơn giản như
hình đĩa, bát, nút công tắc. Nếu chế tạo khuôn phù hợp và lượng vật liệu đưa vào chính
xác thì cũng có thể ép sản phẩm lớn.
Kết cấu khuôn tạo hình bằng cách phun hoặc ép chuyển (tranfer) mà sẽ nói sau cũng
thuộc kết cấu khuôn kiểu này.
2) Khuôn kín
Như hình 2.1b, là khuôn có cầu tạo như kết hợp giữa xilanh và piston. Áp lực đặt ở nửa
khuôn trên nên có tác động trực tiếp đối với vật liệu tạo hình, đó chính là đặc trưng của
khuôn. Khuôn loại này, có thể ép sản phẩm tạo hình đơn giản với vật liệu có độn vải hay
sợi amiang mà ở khuôn ép phẳng khó thực hiện. Hơn nữa, khuôn này cũng có thể cho
hình dáng sản phẩm có độ chính xác cao nhất. Tuy nhiên loại này có nhược điểm là hầu
như vật liệu nóng chảy không thoát ra ngoài được, nếu không đảm bảo lượng vật liệu
chính xác thì khó đạt độ chính xác theo chều sâu sản phẩm. Ngoài ra khuôn dễ bị nghiêng
đi ở mối ghép giữa khuôn trên và khuôn dưới nên chiều dày sản phẩm sẽ bị lệch, khuôn
dễ bị xước và in vết lên sản phẩm.
Page 3

4. 3)Khuôn nửa kín nửa hở
Khuôn này, như hình 2.1c, là khuôn tổng hợp giữa khuôn ép phẳng và khuôn ép chìm và
được sử dụng như là khuôn ép chìm ở nửa đầu hành trình ép, nhưng phần sau làm việc
như khuôn ép phẳng. Khuôn trên và dưới được đỡ bằng bộ phận ép. Vật liệu thừa chảy ra
từ lòng khuôn sẽ được cắt đứt ở bộ phận đỡ gờ này.
Hình 2.3
3) Khuôn ghép
Hình 2.4
S¶n ph È m
L âi gi ÷a
R Ý ghÐp
m
§Õ
Page 4

5. 2. Ở sản phẩm có vai như là lõi cuộn dây điện, thì người ta dùng kết cấu khuôn mở, hình
2.4a. Hơn nữa, sản phẩm có vùng cắt ngang (under cut), như lỗ mặt bên trên hình
2.4b, thì coi vùng cắt ngang như là chi tiết khuôn đặc biệt và có thể sử dụng khuôn có
kết cấu lõi trượt với khả năng chuyển động ngang khi đóng mở khuôn.
I.3 Khuôn tạo hình bằng cách ép chuyển (transfer)
Phương pháp tạo hình này sử dụng máy ép áp lực thông thường như hình 2.5, áp
lực tác động phun vật liệu dạng chảy lỏng vào lòng khuôn. Nhìn chung, kết cấu
khuôn đơn giản và cũng có ưu điểm là thiết bị rẻ tiền.
Trong trường hợp số lượng sản xuất ít, cũng có thể áp dụng hình thức này. Nhưng
§ Õpiston
Piston
§ Ë rãt
u
T Ê trª n
m
Ch èt d É h ­ í ng
n
TÊ d ­ í i
m S¶n ph Èm
§ Õd ­ í i
trường hợp sản lượng nhiều hoặc kích thước chi tiết lớn, ta cố định chày piston
vào bàn máy ép áp lực (bàn cố định) và lắp ống piston vào tấm trung gian, và cố
định phần lòng khuôn vào bàn di động.
Page 5

6. KÕt cÊu cña khu«n Ðp phun
Trong phÇn nµy chóng ta sÏ häc vÒ khu«n 2 tÊm, khu«n 3 tÊm
vµ khu«n kh«ng r·nh dÉn
CÊu tróc c¬ b¶n cña khu«n ®ưîc x¸c
®Þnh tïy thuéc nhiÒu yÕu tè như:
h×nh d¸ng vËt ®óc, sè lưîng s¶n
phÈm, vËt liÖu cña vËt ®óc hoÆc lµ
vÞ trÝ cöa rãt.
CÊu tróc cña khu«n ®ưîc ph©n lo¹i
theo khu«n 2 tÊm, khu«n 3 tÊm, khu«n
kh«ng d·nh dÉn vµ khu«n ®Æc biÖt,
mçi lo¹i cã ®Æc ®iÓm riªng.
Khu«n 2
tÊm
Khu«n 2 tÊm cã 1 ®ưêng ph©n khu«n parting line (PL: where the mold
divides) ®ưêng nµy chia khu«n thµnh 2 phÇn: cè ®Þnh vµ di ®éng
¦u ®iÓm:
CÊu tróc ®¬n gi¶n h¬n lµ khu«n 3 tÊm hoÆc khu«n kh«ng r·nh
dÉn.
Gi¸ thµnh khu«n cã thÓ gi¶m.
HÖ thèng rãt bao gåm cæng ph©n phèi (miÖng phun) c¹nh
(side gate), vµ cæng ph©n phèi trùc tiÕp (direct gate), cæng ph©n
phèi ngÇm (submarine gate), vµ trùc tiÕp thưêng sö dông nhiÒu
h¬n.
Víi cöa rãt ngÇm, ta cã thÓ t¸ch chi tiÕt khái r·nh
dÉn (bao gåm ®Ëu rãt vµ cæng ph©n phèi), như vËy kh«ng
cÇn cã bưíc c¾t bá nã sau khi ®óc (ta sÏ häc tõng bé
phËn cña r·nh dÉn trong hÖ thèng r·nh "Runner System").
Nhưîc ®iÓm:
Cæng ph©n phèi c¹nh vµ cæng ph©n phèi trùc tiÕp cÇn ph¶i
lo¹i bá r·nh dÉn, nªn chóng khã tù ®éng hãa vµ kh«ng tiÕt
kiÖm.
Page 6

7. (Click each name in the figure to display the explanation.)
Côm ®Ëu rãt r·nh dÉn vµ cæng ph©n phèi:
Sù liªn hÖ víi như lµ biÓu diÔn h×nh dưíi, chóng ®ưîc ®¸nh
dÊu riªng.
Tuy nhiªn viÖc xö lý r·nh dÉn bao gåm c¶ viÖc lo¹i bá ®Ëu
rãt vµ cæng ph©n phèi.
®Ëu rãt: lµ lèi vµo, n¬i mµ nhùa nãng ®ưîc phun vµo khu«n.
R·nh dÉn: kªnh chuyÓn nhùa nãng tíi chi tiÕt.
Cæng ph©n phèi: lµ miÖng phun nhùa vµo chi tiÕt tõ r·nh dÉn.
Page 7

8. Chó thÝch
1. TÊm kÑp phÝa tríc. 2. TÊm khu«n
trưíc..
3. TÊm khu«n sau. 4. TÊm kÑp phÝa
sau.
5. TÊm ®ì. 6. Khèi ®ì.
7. TÊm gi÷. 8. TÊm ®Èy.
9. Vßng ®Þnh vÞ. 10. Chèt dÉn
hưíng.
11. B¹c dÉn hưíng. 12. B¹c më
réng.
13. Bé ®Þnh vÞ. 14. Chèt håi
vÒ.
15. Chèt ®Èy. 16. B¹c dÉn
hưíng chèt.
17. Chèt ®ì. 18. B¹c
cuèng phun.
Page 8

9. Khu«n 3
tÊm
Khu«n 3 tấm cã 2 đường ph©n khu«n parting lines (PL: where the mold
divides) mét ®Ó th¸o r·nh dÉn và mét ®Ó th¸o chi tiết, nã gồm 3
phÇn: tấm cố ®ịnh, tấm di chuyÓn và tấm dïng ®Ó th¸o khu«n.
¦u ®iÓm:
Chi tiết và r·nh dÉn có thÓ tự đéng t¸ch riêng ra, nó dÔ tù đéng hóa và đ-
ược ¸p dông réng r·i trong d¹ng s¶n xuất lín.
Nhưîc ®iÓm:
CÊu tróc phøc t¹p h¬n khu«n 2 tÊm.
Gi¸ thành khu«n còng cao h¬n.
(Click each name in the figure to display the explanation.)
Khu«n kh«ng r·nh dÉn
1. Kh¸i niÖm.
Khu«n kh«ng r·nh dÉn lµ khu«n cã ®Æt bé gia nhiÖt vµo
vïng ®Ëu rãt hoÆc r·nh dÉn, lµm cho vËt liÖu lu«n ë
tr¹ng th¸i lưu ®éng, kh«ng ®«ng cøng.
ë khu«n 2 tÊm vµ khu«n 3 tÊm cÇn th¸o c¸c chi tiÕt vµ r·nh
dÉn (runners), khu«n kh«ng r·nh dÉn chØ cÇn th¸o chi tiÕt ®Ó
l¹i r·nh dÉn ë trong khu«n.
Cã 4 kiÓu chñ yÕu:
- KiÓu häng phun kÐo dµi (Extention Nozzle)
- KiÓu giÕng (Well Type)
- KiÓu r·nh dÉn c¸ch ly (Insulated Runner)
- KiÓu r·nh dÉn nãng (Hot Runner) ( ®ưîc dïng nhiÒu nhÊt)
Trong hai kiÓu ®Çu lµ lo¹i kh«ng cã ®Ëu rãt nªn còng gäi lµ
kh«ng r·nh dÉn. Cßn hai kiÓu sau míi thùc sù lµ khu«n kh«ng
r·nh dÉn.
Page 9

10. ¦u ®iÓm:
Do r·nh dÉn kh«ng ®ược lấy ra mà chØ cã phÇn chi tiết được
th¸o ra nªn kh«ng cÇn cã bé phËn th¸o r·nh dÉn. Kh«ng ph¶i
lo¹i bá r·nh dÉn.
§Ëu rãt hoÆc r·nh dÉn lu«n được nung nãng bëi bé gia nhiÖt,
do ®ã nhùa nãng ch¶y ®iÒn ®Çy tèt.
Nã phï hîp cho qu¸ tr×nh tù đéng hãa vµ cã hiÖu qu¶ cao khi
s¶n xuất víi s¶n lưîng lín;
Nhược điÓm:
Kết cấu khu«n phøc tąp.
Gi¸ thành khu«n cao.
Nąp liÖu mất nhiÒu thêi gian.
(Click each name in the figure to display the explanation.)
C¸ch cấp nhiÖt cho vËt liÖu
®óc
§Ó làm nóng ch¶y vËt liÖu (molding material), nhùa thêng ®ư-
îc làm ch¶y dÎo (plastication) trong xi lanh phun. Tuy nhiªn
khu«n kh«ng r·nh dÉn ¸p dông phư¬ng ph¸p r·nh dÉn nãng, nã
làm tan ch¶y vËt liÖu b»ng bé gia nhiÖt.
Cã 2 kiÓu làm r·nh dÉn nãng: kiÓu nung nãng bªn trong dïng
đÓ nung nãng vËt liÖu tõ chç häng phun phô, và kiÓu nung
nãng tõ bªn ngoài đÓ nung nãng vËt liÖu tõ ngoài häng phun
phô như sau:
Page 10

11. KiÓu nung nãng trong
HiÖu suÊt nhiÖt
cao.
C¶n trë dßng
ch¶y nhiÒu.
Khã thay ®æi
mµu (do cßn líp
®«ng cøng bªn
trong)
KiÓu nung nãng ngoµi
Cã hai kiÓu sau
HiÖu suÊt nhiÖt
cao.
It c¶n trë dßng
ch¶y.
§iÒu kiÖn thÝch hîp cña vËt liÖu cña khu«n r·nh dÉn nãng
như sau:
- Kh«ng nhąy c¶m víi nhiÖt ®é, ®é æn ®Þnh nhiÖt
cao và dÔ ®óc ë nhiÖt ®é thấp
- Kh«ng nhąy c¶m víi ¸p suất, ®óc phun ph¶i ®îc
làm ë nhiÖt ®é thấp.
- NhiÖt ®é làm biến dąng nhiÖt cao ®Ó cã thÓ nhanh
chãng lấy vËt ®óc ra.
- §é dÉn nhiÖt cao.
- NhiÖt dung riªng thấp.
Chức năng của các bộ phận chính
Trong phần này chúng ta sẽ giới thiệu tên gọi, chức năng của các bộ phận chính
của khuôn ép nhựa.
Page 11

12. Các bộ phận chính
TÊm khu«n trưíc (thưêng lµ tÊm hèc): Lµ phÇn cè ®Þnh cña
khu«n, thưêng t¹o thµnh phÇn ngoµi cña s¶n phÈm.
TÊm khu«n sau (thưêng lµ tÊm lâi): Lµ phÇn chuyÓn ®éng cña
khu«n, thưêng t¹o nªn phÇn trong cña s¶n phÈm.
Hệ thống
đẩy
Chøc n¨ng cña hÖ thèng ®Èy lµ lÊy s¶n phÈm ra sau khi
khu«n më. Do vËt liÖu dÎo ®Òu bÞ co l¹i khi chuyÓn tõ
tr¹ng th¸i láng sang r¾n trong qu¸ tr×nh lµm nguéi nªn
s¶n phÈm t¹o thµnh sÏ bã l¹i trªn lâi. §©y lµ thùc tÕ
thưêng x¶y ra do ®ã cÇn cã biÖn ph¸p ®Ó c¸c s¶n phÈm
tù r¬i khái khu«n.
Với các khuôn thông thường có thể dùng một chốt hồi và một lò xo, còn đối với
các khuôn cỡ lớn người ta có thể dùng chốt hồi có lò xo khí nén
Hình vẽ sau minh họa một ví dụ của khuôn cỡ lớn.
Page 12

13. Khuôn cơ
sở
TÊm kÑp phÝa trưíc: Cã t¸c dông kÑp phÇn cè ®Þnh cña khu«n
vµo m¸y Ðp phun.
TÊm kÑp phÝa sau: KÑp phÇn chuyÓn ®éng cña khu«n vµo phÇn
chuyÓn ®éng cña m¸y Ðp phun.
Page 13

14. Lõi
trượt
Chúng ta sẽ giới thiệu tên goi và chức năng của các bộ phận chính của một lõi
trượt (slide core).
Page 14

15. Lõi nới
lỏng
Có loại có cần đẩy nghiêng theo hình 2D, có loại nghiêng theo hình 3D
Click each name to display the explanation.
< Cần đẩy nghiêng theo hình 2D > < Cần đẩy nghiêng theo hình 3D >
Loại này dễ chế tạo lỗ dẫn hướng cần Loại này khó chế tạo lỗ dẫn hướng cần
đẩy trong khuôn hơn loại 3D, rãnh lắp đẩy trong khuôn hơn loại 2D, rãnh lắp
bạc lót được làm ngay trong khuôn. bạc lót được làm tách rời khỏi khuôn
Page 15

16. 2-Dimensional direction 3-Dimensional Direction
Trình tự các chuyển động mở khuôn
Trong chương này chúng ta sẽ mô phỏng từng bước chuyển động mở khuôn bằng hình ảnh.
Xem "Chøc n¨ng c¸c bé phËn_ Xö lÝ phÇn c¾t ngang"
Mở khuôn
OptionButton1
Nhựa nóng chảy điền đầy khuôn, khi nguội và đông đặc hoàn toàn khuôn bắt đầu
mở từng dần bước.
Page 16

17. Nếu có phần cắt ngang trên chi tiết, nó sẽ giải quyết ngay ở lúc này nhờ chốt xiên
angular pin và lõi trượt slide core
Nếu góc nghiêng của lõi trượt không lớn hơn góc nghiêng của chốt xiên thì sẽ có
va chạm khi mở khuôn hoặc không chặn được khối trượt.
Nên lấy : α = β + góc hở (góc hở = 2 ®Õn 5 , tuy nhiên, β 20 )
Mở hoàn
toàn
Sau khi chốt xiên ra hết khỏi lõi trượt, khuôn mở nhanh. Lõi trượt phải được phải
ở vị trí được ra hết khỏi phần cắt ngang.
Bộ phận đẩy bắt đầu…Tấm đẩy đi lên
Page 17

18. Tấm đẩy đẩy các chốt đẩy và lõi nới lỏng nhờ cần đẩy của khuôn và sản phẩm từ
từ rời ra.
Cần đặc biệt chú ý xem có các gân hay vấu lồi trên hành trình của tháo lỏng
không. Điều đó có thể làm lõi tháo lỏng bị vướng, không thể di chuyển được theo
yêu cầu.
Đẩy chi tiết xong. . . Tấm đẩy hết hành trình
Page 18

19. Khi tấm đẩy đi hết hành trình, lõi tháo lỏng phải di chuyển về phía có thể tháo sản
phẩm ra được.
Phải chú ý đến vấn đề sau đây khi xử lý phần cắt ngang bằng lõi nới lỏng.
Nếu lõi nới lỏng không di chuyển về phía trong để sản phẩm có thể tháo ra được
thì sẽ không lấy được sản phẩm ra.
Thường ta lấy : A =B + (3 -- 5) mm
B : độ dài phần cắt
ngang
Ngoài ra, nếu hành trình đẩy của sản phẩm là h, góc nghiêng của cần đẩy slide rod
α phải là:
α = (A/h)
Page 19

20. Chú ý đừng để cho lõi nới lỏng chạm vào các bộ phận khác khi nó được đẩy ra hết
hành trình.
Bắt đầu đóng . . . khuôn đang đóng
Sản phẩm được tháo ra và khuôn bắt đầu đóng.
Khi chốt hồi đập vào tấm hốc, khoảng hở giữa chốt đẩy và tấm hốc phải lớn hơn
độ dày của sản phẩm.
Page 20

21. Khuôn đóng hoàn toàn
Chốt hồi chạm vào tấm hốc, mang tấm đẩy xuống và kéo theo chốt đẩy và chốt nới lỏng.
Lực kẹp khuôn tăng lên từ thấp đến cao ngay trước khi khuôn được kẹp hoàn toàn.
Điều đó có thể làm hỏng khuôn nếu khuôn đang kẹp với lực kẹp lớn khi có dị vật ở trong
khuôn.
Page 21

22. Khuôn bắt đầu mở Khuôn đóng hoàn toàn
imageg1-6.gif
Page 22