Khuôn là gì Cách thiết kế và gia công Khuôn ép nhựa

Quy trình thiết kế và chế tạo Khuôn hiện đại:

Phương pháp này chính là sự cải tiến của phương pháp cổ điển dựa trên sự phát triển của công nghệ thông tin. Quy trình này giảm đáng kể những hao phí và sai sót trong thiết kế và chế tạo, nhờ vào phần mềm hỗ trợ CAE.

Phương pháp hiện đại có đôi chút khác so với phương pháp cổ điển. https://vilapec.com/quy-trinh-co-ban-cac-buoc-thiet-ke-khuon-nhua.html các bước thiết kế khuôn Cả hai phương pháp đều là thiết kế trên máy tính, nhưng ở phương pháp cổ điển sẽ đem đi gia công và ép thử sau khi thiết kế. Ở quy trình hiện đại, sẽ mô phỏng và kiểm tra bằng CAE trên máy tính. Nếu kết quả tốt thì sẽ chế tạo Khuôn ép phun và nếu không tốt thì sẽ kiểm tra và thiết kế lại. Sau khi chế tạo Khuôn mẫu xong, quy trình giống như phương pháp cổ điển.

Trong quy trình thiết kế Khuôn ép phun hiện đại, tỉ lệ hư hỏng được giảm xuống rất nhiều vì khi chế tạo Khuôn mẫu, không còn dựa vào kinh nghiệm mà mọi thông số kỹ thuật đều được tính toán và mô phỏng trước thông qua phần mềm nên chi phí hao phí là rất thấp.

Nhiệm vụ của các bước trong quy trình:

1. CAD:

Thiết kế sản phẩm

Sản phẩm thiết kế có thể là do khách hàng đưa đến hoặc tự thiết kế, CAD dùng để thực hiện các công việc sau:

– Thiết kế biên dạng, hình dáng hình học của sản phẩm bằng các mô phỏng 3D.

– Phân tích kỹ thuật của sản phẩm, chi tiết, (điều kiện góc bo, góc thoát Khuôn nhựa, bề dày…).

– Xuất bản vẽ kỹ thuật.

Thiết kế bộ Khuôn ép phun

– Công việc, các số liệu đặt hàng: Thiết kế từng phần, số lượng, vật liệu sản phẩm.

– Số liệu về máy phun nhựa: Áp lực phun, lực kẹp, dung tích nhựa, kích thước các tấm gá.

– Loại Khuôn.

– Độ co rút: Xác định tính chất vật liệu, độ dày thành.

– Vật liệu Khuôn nhựa: Loại vật liệu của từng chi tiết, độ cứng.

– Lòng Khuôn mẫu và phần lồi (Khuôn âm – dương): Liền khối hoặc lắp ghép.

– Bố trí các lòng Khuôn: Số lòng Khuôn, sự bố trí, vị trí.

– Tiết diện của kênh dẫn: Tròn, bán nguyện, hình thang, kênh dẫn nhựa nóng.

– Hệ thống miệng phun: Màng, vòng, đường phun, chốt tàu ngầm, định vị miệng phun…

– Hệ thống tháo Khuôn: Chốt đẩy, tấm đẩy, vòng đẩy.

– Dẫn hướng và định tấm: Định vị bằng côn, trụ dẫn, chốt vòng định vị.

– Thiết kế và bố trí hệ thống thoát khí.

– Xuất bản vẽ hoặc file thiết kế.

2. CAE:

CAE (Computer Aided Engineering) là sử dụng phần mềm máy tính để mô phỏng và thử nghiệm tính công nghệ và đặc tính sản phẩm sau khi thiết kế. vilapec.com/dich-vu-thiet-ke-khuon-mau

CAE mang lại nhiều lợi ích cho việc gia công và sản xuất sau này. CAE cho phép người thiết kế và chế tạo Khuôn mẫu rút ngắn được thời gian thiết kế cũng như chi phí trong việc sản xuất Khuôn.

CAE với những công việc như sau:

– Phân tích dòng chảy của nhựa lỏng (quá trình điền đầy của nhựa vào lòng Khuôn nhựa).

– Phân tích quá trình đông đặc và định hình sản phẩm trong lòng Khuôn ép nhựa.

– Tính toán trạng thái điền đầy và tản nhiệt.

– Biết được những khuyết tật của sản phẩm.

Vì thế, ứng dụng phân tích CAE vào quá trình này để tối ưu hóa việc thiết kế bằng các mô phỏng và tính toán.

Nhiệm vụ của CAE:

– Tìm vị trí cổng phun (Gate Location) hợp lý

Có thể dùng phần mềm như: Moldflow Plastics Insight. Đây là phần mềm mạnh mẽ và đầy đủ tính năng. Nó cung cấp công cụ tạo và xử lý lưới mạnh mẽ, lựa chọn và mô phỏng hệ thống dẫn nhựa.

– Xác định kênh dẫn

Phân tích cân bằng kênh dẫn (đi kèm với bước thiết kế hệ thống kênh dẫn): đánh giá sự ảnh hưởng của hệ thống kên dẫn (dòng chảy) đến quá trình điền đầy lòng Khuôn mẫu, từ đó có thể thay đổi kích thước thệ thống cho hợp lý.

Tính toán phân tích dòng chảy bằng các phần mềm: FLUENT, FLOW-3D, FloWizard, STRAEM, PHOENICS, Pam-Flow, DYNAFLOW, ANSYS CFX, NX.

Sau khi tìm vị trí cổng vào nhựa (gate location), kênh dẫn, hệ thống làm nguội hoàn tất, tiếp tục thiết kế hệ thống thoát khí bằng các phần mềm CAE.

Nhờ vào phân tích CAE các bước thiết kế trên, có thể giảm tối đa hao phí khi chế tạo Khuôn nhựa cũng như xác xuất hư hỏng sẽ được giảm xuống nhỏ nhất nhờ vào việc phân tích và mô phỏng.

3. CAM:

CAM là công nghệ sản xuất dưới sự hỗ trợ của máy tính. Quá trình sản xuất chế tạo được quản lý và điều khiển bởi hệ thống máy tính. CAM làm các nhiệm vụ sau:

– Bước đầu tiên là lập quy trình chế tạo Khuôn nhựa từ sản phẩm.

– Phân tích các chi phí trong quá trình chế tạo.

– Từ đó, lựa chọn vật liệu làm Khuôn mẫu, vật liệu sản phẩm cho hợp lý.

– Lựa chọn loại máy, các thông số cần thiết cho việc ép sản phẩm.

– Gia công Khuôn mẫu theo quy trình công nghệ sau khi đã thực hiện các bước trên.

– Đánh bóng lòng Khuôn mẫu, lắp ráp thành bộ Khuôn ép nhựa hoàn chỉnh.

4. Ép thử Khuôn mẫu:

Nhằm đảm bảo Khuôn mẫu hoạt động tốt và đáp ứng yêu cầu ban đầu của khách hàng. Sau khi thiết kế và chế tạo Khuôn mẫu xong, tiến hành ép thử sản phẩm, nếu đạt thì cả sản phẩm ép thử và Khuôn ép nhựa sẽ được giao cho khách hàng. Quá trình này cần phải làm những công việc sau đây:

– Gá Khuôn ép nhựa lên máy ép

Sau khi lắp hoàn chỉnh bộ Khuôn ép phun, lắp bu lông vòng vào Khuôn mẫu, sử dụng pa lăng để cẩu Khuôn ép nhựa lên máy ép. Canh cho bạc cuống phun vừa khít với đầu vòi phun. Cho máy ép ép vào. Sau đó, tháo bu lông vòng ra. Sử dụng đồ gá gá chặt bộ Khuôn mẫu trên máy.

– Bắt hệ thống đường nước cho Khuôn mẫu

Sau khi gá Khuôn mẫu lên máy, điều khiển máy tách 2 lòng Khuôn ép nhựa ra để dễ dàng trong việc lắp ráp đường nước. Lần lượt lắp bu lông đường nước vào. Nên quấn băng keo non và bôi keo chống thấm để khi ép nước không bị rỉ. Sau đó, gắn ống nước vào và siết chặt bằng cổ dê.

– Lắp các bộ phận phụ trợ

Lắp các bộ phận phụ trợ (nếu có) lên Khuôn như: Bộ điều khiển hearter hay bộ gia nhiệt nước, cảm biến,…

– Chuẩn bị vật liệu nhựa

Việc chuẩn bị vật liệu nhựa đã được tính toán trước thông qua CAM, CAE, yêu cầu của người đặt hàng hay tính chất của sản phẩm,… Bỏ nhựa vào thùng chứa trên máy, sau đó bật công tắc cho máy sấy khô hạt nhựa.

– Kiểm tra đường nước

Bật hệ thống đường nước cho nước chảy qua Khuôn. Nếu nước rỉ ra thì cho dừng lại và khắc phục chỗ rỉ nước đến khi nào nước hết rỉ là đạt yêu cầu.

– Ép thử

Sau khi đã chuẩn bị mọi thứ đạt yêu cầu, bước kế tiếp là ép thử xem máy ép hoạt động tốt không. Ép 2 lòng Khuôn nhựa lại với nhau phun nhựa vào đợi 15s, lấy sản phẩm ra và kiểm tra xem sản phẩm có đạt yêu cầu không.

– Thiết lập lại các thông số ép

Sau khi ép thử, nếu sản phẩm chưa đạt yêu cầu do thông số ép, tiến hành thiết lập lại các thông số ép cho phù hợp thông qua quá trình mô phỏng CAE và CAM đã tính toán. Sau đó, thực hiện ép lại để kiểm tra sản phẩm dựa vào các yêu cầu của nhà sản xuất và các yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ trong quá trình CAD.

– Thay đổi thông số của các bộ phận phụ trợ để đạt được yêu cầu của khách hàng.

– Tổng kiểm tra sản phẩm lần cuối cùng, nếu sản phẩm đã đạt yêu cầu thì giao hàng, nếu không đạt yêu cầu thì thực hiên thiết kế lại sản phẩm.

5. Giao Hàng

Sau khi sản phẩm ép thử đạt chất lượng như ý muốn:

– Giao sản phẩm.

– Giao Khuôn.