Báo cáo Thiết kế và chế tạo sản phẩm kẹp ly (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Thiết kế và chế tạo sản phẩm kẹp ly (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO SẢNS K C 0 0 3 9 5 9 PHẨM KẸP LY MÃ SỐ: T2015-24 S KC 0 0 5 6 2 5 Tp. Hồ Chí Minh, 2015
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO SẢN PHẨM KẸP LY Mã số: T2015-24 Chủ nhiệm đề tài: ThS. Dƣơng Thị Vân Anh TP. HCM, 10/2015
3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ: KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƢỜNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO SẢN PHẨM KẸP LY Mã số: T2015-24 Chủ nhiệm đề tài: ThS. Dƣơng Thị Vân Anh TP. HCM, 10/2015
4. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KỸ THUẬT Độc lập - Tự do - Hạnh phúc THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Tp. HCM, Ngày 20 tháng 10 năm 2015 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO SẢN PHẨM KẸP LY - Mã số: T2015-24 - Chủ nhiệm: ThS. Dƣơng Thị Vân Anh - Cơ quan chủ trì: ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP. HCM - Thời gian thực hiện:6-2014 đến 10 - 2015 2. Mục tiêu: - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và phân tích dòng chảy trong khuôn ép nhựa - Thiết kế sản phẩm và bộ khuôn ép nhựa bằng Creo3.0. - Chế tạo sản phẩm kẹp ly 3.Tính mới và sáng tạo: 4. Kết quả nghiên cứu Thiết kế và tách khuôn sản phẩm Tính toán quá trình điền đầy lòng khuôn và quá trình làm nguội Gia công các tấm khuôn Ép thử sản phẩm 5. Sản phẩm: - Bộ khuôn sản phẩm kẹp ly - Chi tiết kẹp ly. - Thuyết minh đề tài. 6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Sản phẩm là bộ khuôn thí nghiệm, cũng là tài liệu và mô hình tham khảo cho ngành cơ khí chế tạo máy, công nghệ tự động, sinh viên cao học và đại học, nhất là lĩnh vực thiết kế khuôn phun ép nhựa. Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên) (ký, họ và tên) 1
5. INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Code number: T2015-24 Coordinator: Duong Thi Van Anh Implementing institution: University of Technology and Education, Hochiminh city Duration: from June-2014 to November-2015 2. Objective(s): - Studytheories and analyze the flow of plastic injection molds - Design Production and plastic injection mold set by Creo3.0. - Production of fixtures for glass 3. Creativeness and innovativeness: 4. Research results: - Design and mold release products - Calculate the filling cavity and process cooling - Processing of bare boards - Injection test products 5. Products: - The plastic injection mold. - Fixtures for glass - Theory 6. Effects, transfer alternatives of research results and applicability: Products are an experimental mold, as well as documentation and reference models for mechanical engineering, automation technology, high school students and college, especially in the field of plastic injection mold design. 2
6. MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH 5 MỞ ĐẦU 7 1.TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 7 2. TÍNH CẤP THIẾT 7 3. MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU 8 4. CÁCH TIẾP CẬN. 8 5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 8 6. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 8 7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 8 CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ KHUÔN ÉP PHUN – NHỰA 9 1.1 Giới thiệu công nghệ khuôn ép phun 9 1.1.1 Khả năng công nghệ. 9 1.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với bộ khuôn. 9 1.1.3 Chu trình ép phun. 9 1.1.4 Vật liệu trong công nghệ ép phun. 9 CHƢƠNG 2 THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ PHÂN TÍCH 12 QUÁ TRÌNH ĐIỀN ĐẦY 12 2.1 Thiết kế sản phẩm. 12 2.1.1 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm sau khi ép. 12 2.1.2 Yêu cầu thẩm mỹ của sản phẩm. 12 2.2 Ứng dụng phần mềm Moldflow phân tích vị trí đặt cổng phun nhựa và chọn khuôn cho sản phẩm. 12 2.2.1 Xác định cổng vào nhựa cho sản phẩm. 13 2.2.2 Chọn kiểu phun. 20 2.2.3 Kích thước miệng phun. 20 2.2.4 Kênh dẫn nhựa. 21 2.2.5 Đường kính kênh dẫn. 21 2.2.6 Tính toán hệ thống kênh làm mát. 23 2.2.7 Góc vát ở vai của sản phẩm. 24 2.2.8 Tính khả thi của sản phẩm ép nhựa. 25 2.2.9 Phân tích Moldflow với hệ thống làm nguội. 35 CHƢƠNG 3 LẮP RÁP VÀ GIA CÔNG CÁC TẤM KHUÔN 36 3.1 Tách khuôn cho sản phẩm. 36 3
7. 3.2 Các chi tiết khác trong bộ khuôn. 39 3.3Tính toán các chi tiết và hệ thống trong bộ khuôn. 40 3.3.1 Tính toán hệ thống chốt hồi. 40 3.3.3 Gia công tấm giữ. 43 3.4 Gia công tấm kẹp dƣới. 45 3.5 Gia công khuôn dƣơng. 47 3.5.1 Mặt trên. 47 3.5.2 Mặt lòng khuôn. 48 3.6Gia công khuôn âm 49 3.6.1 Mặt dưới. 49 3.6.2 Mặt lòng khuôn 50 3.7 Bộ khuôn đƣợc lắp ráp hoàn chỉnh. 52 CHƢƠNG 4 ĐÁNH BÓNG CÁC TẤM KHUÔN 52 4.1 Quá trình làm nguội. 53 4.2Đánh bóng bộ khuôn. 53 CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN 55 5.1Kết quả và hƣớng phát triển. 55 5.1.1 Kết quả 55 5.2 .Mở rộng đề tài 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 4
8. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sản phẩm kẹp ly sau khi thiết kế và render 12 Hình 2.2: Vật liệu nhựa phân tích. 14 Hình 2.4: Vị trí đặt cổng phun tốt nhất 14 Hình 2.5: Đặt cổng phun mặt dƣới 14 Hình 2.6: Đặt cổng phun tại cạnh chi tiết 15 Hình 2.7: Thời gian điền đầy. 15 Hình 2.8: Áp suất điền đầy khuôn. 16 Hình 2.9: Lực kẹp khuôn 16 Hình 2.11: Lỗi rỗ khí 17 Hình 2.10: Lỗi đƣờng hàn 17 Hình 2.12: Thời gian điền đầy 18 Hình 2.13: Áp suất điền đầy 18 Hình 2.15: Lỗi đƣờng hàn 19 Hình 2.14: Lực kẹp khuôn 19 Hình 2.16: Lỗi rỗ khí 19 Hình 2.17: Công thức tính toán các kích thƣớc của miệng phun 20 Hình 2.18: Kích thƣớc miệng phun 21 Hình 2.19: Tính toán kênh dẫn 22 Hình2.20: Kích thƣớc cuống phun cho thiết kế 22 Hình 2.21: 1 chu kỳ ép 23 Hình 2.22: Kích thƣớc hệ thống làm nguội theo lý thuyết. 24 Hình 2.23: Kích thƣớc hệ thống làm nguội theo kinh nghiệm. 24 Hình 2.24: Kênh làm mát khuôn dƣơng 24 Hình 2.25: Kênh làm mát khuôn âm 24 Hình 2.26: Góc vát thoát khuôn theo lý thuyết 25 Hình 2.27: Kích thƣớc vai chi tiết 25 Hình 2.28: Kết quả phân tích Mold Window 27 Hình 2.30: Vùng điền đầy cuối cùng 28 Hình 2.29: Thời gian điền đầy cho bộ sản phẩm là 0.4097s. 28 Hình 2.31: Bảng biểu thể hiện quá trình điền đầy khuôn 29 Áp suất phun lớn nhất (Pressure at V/P switchover): 29 Hình 2.32: Biểu đồ chuyển đổi V/P (vận tốc/áp suất) 29 Hình 2.33: Sản phẩm sau khi ép 30 Hình 2.34: Sự phân bố nhiệt trong lòng khuôn 30 Hình 2.35: Lỗi đƣờng hàn 31 Hình 2.36: Lỗi bọt khí 31 Hình 2.37: Co rút thể tích 32 Hình 2.38: Những vùng co rút thể tích 32 Hình 2.40: Bảng giữ áp suất 33 Hình 2.39: Biểu đồ lực kẹp khuôn 33 Hình 2.41: Lỗi lõm bề mặt 34 Hình 2.42: Vết lõm bề mặt 34 Hình 2.43: Thời gian có thể mở khuôn 35 Hình 3.1: Tách khuôn cho sản phẩm 36 Hình 3.2: Phân bố lòng khuôn 37 Hình 3.3: Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn 37 Hình 3.6: Tấm đẩy 38 Hình 3.7: Tấm giữ 38 5
9. Hình 3.8: Tấm lòng khuôn âm 38 Hình 3.9: Lòng khuôn dƣơng 38 Hình 3.10: Gối đỡ 38 Hình 3.4: Tấm kẹp trên 38 Hình 3.5: Tấm kẹp dƣới 38 Hình 3.11: Bạc cuống phun 39 Hình 3.12: Vòng định vị 39 Hình 3.13: Lò xo 39 Hình 3.14: Bạc dẫn Ø25x30 39 Hình 3.15: Chốt dẫn hƣớng Ø25x65 39 Hình 3.16: Chốt hồi Ø16x100 39 Hình 3.17: Ty đẩy Ø3x100 39 Hình 3.18: Ty giật đuôi keo Ø6x100 39 Hình 3.19: Bulông M14x29 (tấm kẹp trên) 39 Hình 3.20: Bulông M14x124 (tấm kẹp dƣới) 39 Hình 3.21: Bulông M8x28 (vòng định vị) 40 Hình 3.22: Bulông M10x30 (tấm đẩy) 40 Hình 3.23: Bulông vòng 40 Hình 3.24: Gối đỡ sau khi gia công 42 Hình 4.25: Tấm đẩy sau khi gia công 43 Hình 3.26: Tấm giữ sau khi gia công 44 Hình 3.27: Tấm kẹp dƣới sau khi gia công 45 Hình 3.28: Tấm kẹp trên sau khi gia công 46 Hình 4.29: Khuôn dƣơng – mặt trên sau khi gia công 48 Hình 3.30: Tấm khuôn dƣơng – mặt lòng khuôn sau khi gia công 49 Hình 3.31: Tấm khuôn âm – mặt dƣới sau khi gia công 50 Hình 3.32: Tấm khuôn âm – mặt lòng khuôn sau khi gia công 51 Hình 3.33: Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn 52 Hình 4.1: Dũa thép 53 Hình 4.2: Dũa kim cƣơng 53 Hình 4.3: Dũa nhỏ - móc 53 Hình 4.4: Máy khoan tay 54 Hình 4.5: Đá mài các loại 54 Hình 4.7: Sáp mài 54 Hình 4.8: Hóa chất đánh bóng Metal Polish - AutoSol 54 Hình 4.6: Giấy nhám 54 Hình 5.1: Sản phẩm thực tế sau khi ép 55 6
10. MỞ ĐẦU 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC Ngoài nƣớc - Hiện nay, công nghệ khuôn mẫu đang đƣợc ứng dụng ngày càng rộng trong công nghiệp chế tạo. Nhìn chung, trong hệ thống phân xƣởng tại Việt Nam, công nghệ khuôn mẫu có thể đƣợc chia ra 3 nhóm chính: Khuôn nhựa, khuôn đúc, và khuôn dập. Trong đó, phƣơng pháp phun ép nhựa là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công nghệ khác nhau nhằm làm nóng chảy vật liệu thô (hat nhựa), ép vật liệu nóng chảy này vào lòng khuôn, và làm nguội đến nhiệt độ mở khuôn. - Với mục tiêu nâng cao khả năng điền đầy lòng khuôn của nhựa nóng chảy (melt), đã có nhiều nghiên cứu đƣợc thực hiện, tuy nhiên, các nghiên cứu này chủ yếu tập trung đƣa ra các qui trình mới, chứ chƣa tập trung vào các thông số phun ép trên những máy phun ép nhựa thực tế. Trong nƣớc Với sự phát triển không ngừng của ngành nhựa thì sự ra đời của nền công nghiệp khuôn mẫu để hổ trợ cho nó là một sự tất yếu, một nền công nghiệp khuôn mẫu phát triển vững mạnh thì sẽ làm đa dạng hóa các mẫu mã trên thị trƣờng, hạ giá thành các sản phẩm nhựa làm tăng tính cạnh tranh cho doanh nghiệp, đồng thời giúp cho ngƣời tiêu dùng có nhiều phƣơng án trong việc lựa chọn sản phẩm. Bộ sản phẩm kẹp ly đƣợc thiết kế đơn giản, gọn nhẹ nhƣng cũng không kém phần lạ mắt đối với những khách hàng lần đầu tiên tiếp xúc. Kẹp ly có thể đƣợc sử dụng 1 cách linh hoạt cho nhiều mục đích khác nhau với nhiều vị trí khác nhau. Có thể đƣợc sử dụng trong văn phòng làm việc, trên tàu xe, phòng khách gia đình Bộ kẹp ly đƣợc thiết kế để giải quyết vấn đề thấm ƣớt do nƣớc từ trong cốc nhựa đổ ra khi ta vô tình làm ngã, khi đó có thể sẽ làm hỏng hoặc bẩn các thiết bị điện tử, giấy tờ trên bàn. Ngoài cốc nhựa, với thiết kế vững chắc thì kẹp ly còn có thể chứa các vật dùng có kích thƣớc phù hợp khác nhƣ: điện thoại di động, móc khóa Bên cạnh đó, bộ kẹp ly còn giúp tiết kiệm 1 khoảng không gian tại bàn làm việc của chúng ta, không những thế, còn giúp trang trí thêm bàn làm việc của chúng ta thêm xinh xắn. 2. TÍNH CẤP THIẾT - Từ yêu cầu nhƣ trên, nhu cầu về nguồn nhân lực trong lĩnh vực gia công sản phẩm nhựa theo phƣơng pháp phun ép cần đƣợc đầu tƣ cả về số lƣợng lẫn chất lƣợng. Do đó, để nâng cao hiệu quả cho quá trình dạy, học và nghiên cứu trong trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật, xƣởng thực tập khuôn mẫu thuộc khoa Cơ khí Chế Tạo Máy cần đƣợc đầu tƣ, trang bị thêm hệ thống thí 7
11. nghiệm về bộ khuôn ba tấm ép các sản phẩm bằng nhựa đáp ứng nhu cầu thực tập cho sinh viên trong các môn học: “Ứng dụng CAE trong thiết kế”, “Thiết kế sản phẩm dập”, “Công nghệ gia công sản phẩm dạng tấm”, “CAD/CAM-CNC”, Ngoài ra, với thiết bị này, các đề tài nghiên cứu khoa học sẽ đƣợc thực hiện hiệu quả hơn, từ đó sẽ thúc đẩy quá trình chuyển giao công nghệ cho các công ty. 3. MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU Gia công và lắp ráp bộ khuôn Ép ra sản phẩm 4. CÁCH TIẾP CẬN. Phân tích và tìm các giải pháp thiết kế cho sản phẩm kẹp ly. Phân tích quá trình điền đầy lòng khuôn và quá trình làm nguội 5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Thu thập tài liệu về khuôn ép nhựa trên các loại sách, internet Thiết kế chi tiết và khuôn trên phần mềm Creo 3.0 Phân tích, mô phỏng trên phần mềm MoldFlow Tiến hành gia công và thử nghiệm khuôn, ép thử. 6. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tƣợng nghiên cứu Vật liệu sản phẩm và vật liệu làm khuôn Phần mềm Creo3.0 và phần mềm MoldFlow Phạm vi nghiên cứu Khuôn ép nhựa sản phẩm kẹp ly 7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Phân tích và tìm các giải pháp thiết kế cho sản phẩm kẹp ly. Thiết kế và tách khuôn sản phẩm bằng phần mềm Creo 3.0. Tính toán quá trình điền đầy lòng khuôn và quá trình làm nguội bằng phần mềm MoldFlow. Ép thử sản phẩm bằng máy ép nhựa W – 120B SHINE WELL. Tổng hợp kết quả và viết báo cáo 8
12. CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ KHUÔN ÉP PHUN – NHỰA 1.1 Giới thiệu công nghệ khuôn ép phun. Có thể hiểu một cách đơn giản: công nghệ ép phun là quá trình điền đầy lòng khuôn bằng dòng nhựa nóng chảy, sau đó làm nguội và lấy sản phẩm ra nhờ hệ thống đẩy. Trong đó không xảy ra bất kỳ phản ứng hóa học nào. 1.1.1 Khả năng công nghệ. Tạo ra những sản phẩm có hình dáng phức tạp. Khả năng tự động hóa cao. Phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối. 1.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với bộ khuôn. - Do đƣợc sử dụng trong sản xuất hàng loạt nên yêu cầu kỹ thuật của bộ khuôn rất cao. Độ chính xác kích thƣớc: đảm bảo cho sản phẩm sau khi ép đúng với thiết kế. Độ song song, độ phẳng giữa các bề mặt: đảm bảo cho quá trình lắp ráp khuôn và quá trình ép đƣợc chính xác, không xảy ra hiện tƣợng bavia. Độ bóng bề mặt: đảm bảo cho sản phẩm ép ra đạt đƣợc độ bóng (nhám) theo yêu cầu. Độ cứng vững, độ bền: vì đƣợc sử dụng trong môi trƣờng công nghiệp, làm việc nhiều lần ở nhiệt độ cao, lực ép lớn, 1.1.3 Chu trình ép phun. Một chu trình ép phun thƣờng bao gồm 4 giai đoạn: Kẹp chặt. Phun nhựa – giữ áp. Làm nguội. Đẩy sản phẩm. 1.1.4 Vật liệu trong công nghệ ép phun. Vật liệu thƣờng đƣợc sử dụng trong công nghệ ép phun là nhựa. Nhựa là sản phẩm nhân tạo dựa trên cơ sở các polyme hữu cơ. Khi nung nóng nhựa này sẽ chảy dẻo, dƣới áp lực cao chúng tạo thành hình dáng nhất định và giữ nguyên hình dạng đó khi nguội lại. Có 2 cách phân loại vật liệu nhựa: Phân loại theo hiệu ứng nhiệt: có 2 loại 9
13. + Nhựa nhiệt dẻo: khi nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy, nhựa chảy mềm ra. Khi hạ nhiệt độ thì đông cứng trở lại. Có khả năng tái sinh. + Nhựa nhiệt rắn: khi gia nhiệt thì biến đổi trạng thái, chuyển sang trạng thái rắn. Khi ngừng gia nhiệt thì không về trạng thái đầu. Không tái sinh đƣợc. Phân loại theo ứng dụng: + Nhựa thông dụng: là loại nhựa đƣợc sử dụng với số lƣợng lớn, thông dụng trong các vật dụng hằng ngày: PP, PE, PS, PVC, PET, ABS, + Nhựa kỹ thuật: loại nhựa có tính chất vƣợt trội hơn hẳn nhựa thông dụng, dùng trong các mặt hàng công nghiệp nhƣ PC, PA, + Nhựa chuyên dụng: loại nhựa tổng hợp, chỉ sử dụng trong 1 số ít trƣờng hợp riêng biệt. a. Một số loại nhựa thông dụng: Nhựa PP (Polypropylene) + Độ bền cơ học cao. + Trong suốt, khả năng in ấn cao. + Dòn ở nhiệt độ thấp, dễ cháy ở nhiệt độ cao, dễ bị tia UV phá hủy. + Khả năng ép phun tốt. + Khả năng cách điện cực tốt. + Dùng trong công nghiệp thực phẩm: bao bì 1 lớp, màng phủ ngoài, Nhựa PE (Polyetylene) + Màu trắng, mờ. + Dễ cháy, dòn ở nhiệt độ thấp. + Chống thấm nƣớc, hóa chất. + Khả năng chống ăn mòn và độ bền mỏi cao. + Dùng làm thùng chứa dung môi, chai lọ, Nhựa PS (Polystyrene) + Độ bền cao, chịu va đập kém. + Dễ dàng pha màu, độ giãn dài tốt. + Nhiệt độ biến dạng thấp, tạo khí màu đen. + Sử dụng cho những sản phẩm rẻ tiền, nhựa tái sinh + Dùng làm vỏ, hộp điện, ống, Nhựa ABS (Acrylonitrile Butadene Styrene) 10
14. + Độ dai va đập cao ngay cả ở nhiệt độ thấp. + Khả năng truyền nhiệt thấp, chịu đƣợc nhiệt độ cao. + Khả năng chống mài mòn và ăn mòn cao. + Tính co ngót thấp, trọng lƣợng nhẹ. + Đƣợc sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm: vỏ màn hình, xe máy, công tắc, mũ bảo hiểm 11
15. CHƢƠNG 2 THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH ĐIỀN ĐẦY 2.1 Thiết kế sản phẩm. Sản phẩm kẹp ly sau khi thiết kế. Hình 2.1: Sản phẩm kẹp ly sau khi thiết kế và render 2.1.1 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm sau khi ép. Vai sản phẩm lúc lấy ra khỏi khuôn không bị biến dạng, đứt gãy. Đúng với kích thƣớc thiết kế hoặc sai lệch không quá 5%. Có góc thoát khuôn hợp lý để quá trình lấy sản phẩm ra khỏi khuôn dễ dàng. 2.1.2 Yêu cầu thẩm mỹ của sản phẩm. Sản phẩm không bị bavia, cong vênh. Không bị đƣờng hàn trên bề mặt sản phẩm. Vết của ty đẩy trên mặt sản phẩm không nhìn thấy. 2.2 Ứng dụng phần mềm Moldflow phân tích vị trí đặt cổng phun nhựa và chọn khuôn cho sản phẩm. 12
16. 2.2.1 Xác định cổng vào nhựa cho sản phẩm. a. Yêu cầu của cổng vào nhựa: Cân bằng dòng chảy nhựa. Đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm. Áp suất phun, thời gian phun, thời gian làm nguội, lực kẹp khuôn là tối ƣu nhất. Tối thiểu các khuyết tật nhƣ: rỗ khí, đƣờng hàn, cháy. Đặc biệt là điền thiếu nhựa. Đảm bảo điều kiện gia công, khả năng gia công đƣợc dễ dàng, chiếm ít thời gian. b. Phân tích xác định cổng vào nhựa: Vì đây là bộ sản phẩm kiểu Family Mold nên cần phân tích cả 2 chi tiết trên – dƣới. Sản phẩm đòi hỏi phải có tính thẩm mỹ nên không nên đặt miệng phun mặt trên của sản phẩm. Sản phẩm là đơn giản nên chỉ cần dùng 1 cổng phun. Từ những yêu cầu ở trên nên ta thực hiện quá trình phân tích Moldflow - kiểu phân tích Gate Location để tìm vị trí cổng phun tốt nhất. Các thông số thiết lập ban đầu cho quá trình phân tích: + Thiết lập thông số chia lƣới: o Kích thƣớc phần tử: 3 o Số lƣợng phần tử: 11500 + Độ mở hành trình (Opening Stroke): 380mm + Đƣờng kính trục vít (Screw Diameter): 45mm + Áp suất phun (Injection Pressure): 136MPa + Lực kẹp (Clamping Force): 120 tấn. + Vật liệu nhựa phân tích: 13
17. Kết quả phân tích của quá trình phân tích Gate Location cho ta 2 kết quả: vùng phun tốt nhất và vị trí chính xác của cổng phun nhựa. + Vùng đặt cổng phun. Hình 2.2: Vật liệu nhựa phân tích. Hình 2.3: Vùng đặt cổng phun Vùng xanh thể hiện vùng đặt cổng phun tốt. Vùng đỏ thể hiện vùng không nên đặt cổng phun. + Vị trí đặt cổng phun tốt nhất: + Vị trí đặt cổng phun tốt nhất Hình 2.4: Vị trí đặt cổng phun tốt nhất  Vì sản phẩm cần có tính thẩm mỹ nên không thể đặt tại những vị trí nhƣ trên hình. Do đó, dựa vào vùng phun tốt nhất ta đặt ra 2 phƣơng án để chọn cổng phun tốt nhất. Phƣơng án 1 (PA1): đặt cổng phun ở mặt dƣới chi tiết. Hình 2.5: Đặt cổng14 phun mặt dƣới
18. Phƣơng án 2 (PA2): đặt cổng phun tại hông của chi tiết. Ta tiến hành phân tích từng phƣơng án lần lƣợt trên 2 phần của bộ sản phẩm. Các thông số đƣợc phân tích ở 2 phƣơng án: + Thời gian điền đầy khuôn. + Áp suất điền đầy khuôn. + Lực kẹp. + Đƣờng hàn. + Rỗ khí. Hình 2.6: Đặt cổng phun tại cạnh chi tiết Sau khi phân tích ta đƣợc kết quả của quá trình phân tích ở 2 phƣơng án nhƣ sau:  Đối với kẹp ly – phần trên: Thời gian điền đầy khuôn: a) Thời gian điền đầy PA1: 4.172s b) Thời gian điền đầy PA2: 4.168s Hình 2.7: Thời gian điền đầy. Áp suất điền đầy khuôn: 15
19. a) Áp suất phun ở PA1: 6.542 MPa b) Áp suất phun ở PA2: 6.570 MPa Hình 2.8: Áp suất điền đầy khuôn. Lực kẹp khuôn: a) Lực kẹp PA1: khoảng 4.7 tấn a) Lực kẹp PA2: khoảng 4 tấn Hình 2.9: Lực kẹp khuôn Lỗi đƣờng hàn: 16
20. Hình 2.10: Lỗi đƣờng hàn Lỗi rỗ khí: Hình 2.11: Lỗi rỗ khí Sau quá trình phân tích ta đƣợc bảng kết quả : Phƣơng án 1 Phƣơng án 2 Thời gian điền đầy 4.172s 4.168s Áp suất điền đầy 6.542 MPa 6.570 MPa Lực kẹp khuôn Khoảng 4.7 tấn Nhỏ hơn 4 tấn Đƣờng hàn Số lƣợng ít Số lƣợng nhiều Rỗ khí Số lƣợng nhiều Số lƣợng ít Dựa vào bảng kết quả phân tích đƣợc ta có thể so sánh và thấy rằng: tuy kết quả từ 2 phƣơng án chênh lệch nhau không nhiều nhƣng để tối ƣu hóa quá trình ép phun thì phƣơng án 2 tốt hơn. Vì mức độ chênh lệch giữa phƣơng án 1 và phƣơng án 2 không nhiều lắm, bên cạnh đó đây là bộ sản phẩm gồm 2 phần nên ta không thể vội vàng đƣa ra kết 17
21. luận cuối cùng. Do đó ta tiếp tục tiến hành phân tích phần còn lại của bộ sản phẩm.  Đối với kẹp ly – phần dưới: Thời gian điền đầy: a) Thời gian điền đầy PA1: 3.194s b) Thời gian điền đầy PA2: 3.19s Hình 2.12: Thời gian điền đầy Áp suất điền đầy khuôn a) Áp suất điền đầy PA1: 5.992 MPa b) Áp suất điền đầy PA2: 6.614 MPa Hình 2.13: Áp suất điền đầy Lực kẹp khuôn 18
22. S K L 0 0 2 1 5 4