KHUÔN ÉP NHỰA VÀ CÁC LỖI THÔNG DỤNG

 1/ Phân loại: 

Khuôn ép nhựa có 2 loại: khuôn 2 tấm và khuôn 3 tấm

Khuôn 2 tấm có 2 loại: Hotrunner ( Phổ biến) và không có hotrunner

Khuôn 3 tấm: loại không có hotrunner

Hotrunner: Hệ thống dẫn nhựa nóng, có nhiệm vụ đưa nhựa nóng vào lòng khuôn khi dòng nhựa từ máy ép vào khuôn giữ nhựa, 

Runner: là cuống nhựa, là lượng nhựa chạy trong kênh dẫn nhựa, sau quá trình đúc được loại bỏ ra khỏi sản phẩm nhựa, 

2/ Đặc điểm nổi bật của khuôn 2 tấm: 

- Khuôn  2 tấm đơn giản, rẻ, chu kì ép ngắn , nhưng không làm khuôn 2 tấm khi vấn đề cân bằng dòng chảy của nhựa không được giải quyết ( Nếu không được giải quyết thì nhựa có thể không điền đầy vào lòng khuôn) ,

- Hệ thống kênh dẫn bố trí trên cùng 1 sản phẩm, 

-Khuôn hotrunner: tiết kiệm vật liệu , không có vết miệng phun trên sản phẩm, điều khiển được sự điền đầy và dòng chảy của nhựa

3/  Khuôn 3 tấm: 

- Khi hệ thống kênh dẫn không bố trí trên cùng 1 mặt phẳng, nhiều hơn 1 vị trí phun nhựa, 

4/ Cấu tạo- Chức năng khuôn 2 tấm: 

4.1 Hai nửa khuôn

- Mặt phân khuôn phân khuôn thành 2 phần: Phần tĩnh ( Cavity) - Cối, Phần động- Core( chày) 

- Khuôn được lắp từ trên xuống và được gá kẹp

4.2 Các bộ phận Cavity: 

- Phần gá kẹp khuôn

- Lõi khuôn

- Bạc lót: dẫn hướng và tạo chuyển động

- Phần bắt lõi khuôn

- Bộ định vị

4.3  Các bộ phận của Core:

- Tấm kẹp khuôn động

- Lõi khuôn

- Slider

- Trục dẫn hướng

- Chốt khuôn: khóa 2 mặt khuôn

- Bộ đếm số shots

- Khối đệm

- Tấm core

- Tấm pin đẩy

- Tấm trên pin đẩy

4.4 Các bộ phận đều có trên cả core và cavity

- Rãnh thoát khí trên khuôn

- Pin đẩy sản phẩm , đi kèm là lò xo

- Đường nước làm mát trên khuôn

5/ Cấu tạo và chức năng của khuôn 3 tấm: 

- Parting lock: nún giật- giữ 2 mặt phân khuôn với nhau trong quá trình mở khuôn

- Trục chủ động

- trục dẫn hướng

- Thanh rằng: giúp cho tấm khuôn không hồi về quá nhiều trong quá trình đẩy khuôn

- Tấm runner plate

- parting lock sắt

- pin giữ runner

6/ Cấu tạo và chức năng của bộ phận hotrunner

Nguyên lý hoạt động: Nhựa nóng chảy -> Bạc cuống phun( kết nối với đầu phun máy đúc) -> Nhựa sẽ được phân phối qua các kênh dẫn tới các vị trí biên dạng đúc ->  cần duy trì nhiệt độ nóng chảy của nhựa trong suốt quá trình chảy. lưu ý, xấy khuôn để đạt nhiệt độ có thể tiến hành đúc mới đúc, không thì sẽ làm nhựa trong kênh dẫn đông đặc trước khi đến các vị trí, 

7/ Một số lỗi của khuôn nhựa trong quá trình đúc: 

- Lỗi dính nhựa trên khuôn 1: do mất điện đột suất, quá trình làm nóng khuôn chưa đủ thời gian, nhựa chưa kịp chạy đến các vị trí đông cứng hoặc do thao tác sai quy trình, 

- Lỗi dính nhựa trên khuôn 2: Do bề mặt khuôn chưa được sịt hóa chất chống dính lên mặt khuôn ( lớp teflon ) 

- Lỗi dính nhựa trên khuôn 3: Do chạy sai dữ liệu khuôn, mỗi khuôn trên 1 máy sẽ có 1 dữ liệu sử dụng, việc chạy sai dữ liệu là nguyên nhân gây dính nhựa trên khuôn, lượng nhựa vào khuôn quá nhiều hay lực kẹp không đủ làm nhựa phè ra nhiều vị trí trên khuôn

- Lỗi dính nhựa trên khuôn 4: Dính nhựa do gãy mẻ linh kiện, lắp sai linh kiện, chạy nhầm loại nhựa, 

Phương án xử lý cho tất cả TH: 

+ Dừng đúc, lấy nhựa ra , chạy lại, nếu lấy nhựa khó, dùng bình gasmini , nung nóng dụng cụ lấy và vào nhựa , nguội sẽ kéo ra , 

7/ Đường nước trong khuôn

Đường nước mục đích chính là làm mát và giúp cho nhựa chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn,

Ngoài ra , còn có các lỗi về đường nước liên quan tới dò nước, tất cả các TH này cần phải kiểm tra lại linh kiện mua có chuẩn hay có lỗi hay không, nếu lỗi cần phải thay , chứ không nên sửa vì 1 phần giá thành các linh kiện này rẻ, 1 phần do hoạt động nhiều nên sẽ nhanh hỏng, sửa sẽ không đảm bảo được sản lượng cũng như chất lượng của dòng nước sau sửa.  

8/ Sửa xước sản phẩm khuôn ép nhựa

- Sản phẩm sau khi lấy ra khỏi máy, có vết xước

Nguyên nhân: 

+ Lỗi thiết kế khuôn, góc thoát không đạt, 

+ Gia công và đánh bóng khuôn không đạt, 

+ Qúa trình vận hành khuôn không đúng dữ liệu 

+ Qúa trình vận hành và lắp ráp khuôn sai

+ Máy đúc cũ, độ rung lớn

+ Do robot gắp sản phẩm lệch tọa độ, cào vào sản phẩm, 

+ Do sản phẩm cào vào 1 vị trí nào đó trong quá trình thoát phôi,

9/ Lỗi  nhựa bơm vào nửa khuôn đã đóng rắn 

Do nhiệt truyền vào chi tiết chưa đủ, làm nguội nhựa nhanh , nhiệt độ lúc này xuống dưới nhiệt độ nóng chảy, cần tiến hành chạy lại máy đúc, làm nóng khuôn đạt nhiệt độ trước khi bơm, xem lại chương trình đúc của sản phẩm đã chuẩn chưa, 

10/ Lưu ý các điểm với miệng phun

- Miệng phun thiết kế nhỏ nhất có thể, Miệng phun lớn rất tốt cho chảy êm của dòng nhựa nhưng phải thêm nguyên công cắt đi dâu của miệng phun, dâu miệng phun to quá, cắt sẽ khó. 

- Vị trí miệng phun cần lưu ý tương đối đều tới các vị trí nếu không sẽ gặp tình trạng nhựa chưa được phun đến 1 số vị trí, cần thiết thì thiết kế thêm miệng phun để phun nhựa được hết các vị trí, nhưng sẽ có nhược điểm là sẽ xuất hiện thêm đường giao nhau ( đường hàn) 

11/ Sản phẩm sau ép phun bị cong , vênh với các sản phẩm dài, thẳng

Khắc phục: thiết kế miệng phun rộng ra, sẽ giảm đi độ cong tạo ra được dòng nhựa tốt hơn và giảm bớt được sản phẩm bị méo, 

12/ Tại vị trí giao nhau, nhựa bị đông lại nhiều

khắc phục: Mở rộng miệng phun , nhưng sẽ không thể làm mất đường hàn được, chỉ có thể làm đường hàn nhỏ đi nhất có thể. 

Còn tiếp...

Các nhà cung cấp và catalog linh kiện khuôn mẫu tại Việt Nam

 Tổng hợp các nhà cung cấp và catalog linh kiện khuôn mẫu: 

1. MAGAZINE MOFFER

Link:  https://mega.nz/folder/OVoBXIAS#dfWMTmOa6TpypM8sLzK-NQ

2. 

Khuôn đúc gang/thép/nhôm

Khuôn cát

Khuôn xốp mút/caosu

Khuôn hút chân không

Khuôn thổi

Khuôn cho sản phẩm một màu/nhiều màu

Khuôn dùng kênh dẫn nóng, nguội

Khuôn form và restrike

Tham khảo bài viết trên " Khuôn dập và đồ gá ô tô "

KHUÔN FORM VÀ KHUÔN RESTRIKE

Các bước thiết kế khuôn form - Khuôn dập tạo hình

• Chọn hướng dập sao cho chi tiết không bị undercut
• Dựa vào hình dáng sản phẩm, thiết kế mặt phân khuôn. Khuôn FORM không cần định vị phôi nên các bác chú ý thiết kế bề mặt phân khuôn sao cho đặt phôi dập lên, phôi ở trạng thái cân bằng, không bị trượt
• Từ bề mặt phân khuôn chúng ta tách ra bề mặt khuôn trên và khuôn dưới bằng cách offset một giá trị đúng bằng chiều dày của chi tiết. Khi đó, chi tiết cần dập sẽ nằm chính giữa và tiếp xúc với hai khuôn
• Chọn các pin dẫn hướng phù hợp với độ cứng và số lượng của sản phẩm. Bố trí vị trí của các pin dẫn hướng trên bề mặt khuôn dưới, lỗ dẫn hướng ở khuôn trên
• Thiết định kích thước hai khuôn
• Thiết kế các vị trí dùng để cố định hai khuôn vào bàn máy
• Thiết kế các cơ cấu dùng để nâng hạ, di chuyển khuôn
• Khuôn Restrike: Khuôn dập hoàn thiện sản phẩm, hoặc hiểu cách khác dùng để hiệu chỉnh lại vị trí mà các công đoạn trước tạo được hình nhưng chưa chính xác về hình dạng và kích thước. 
• Thiết kế của khuôn FORM ban đầu sẽ phải sửa một chút như sau:

  • Giảm độ sâu của khuôn FORM để tối ưu khả năng thành hình, thông số giảm được tính toán trong công đoạn mô phỏng
  • Thay đổi bề mặt phân khuôn (do độ sâu đã được giảm)

KHUÔN DẬP VUỐT

 ( Tham khảo bài viết từ nhóm " Khuôn dập và đồ gá ô tô" )

Bài 1: Giới thiệu về khuôn dập vuốt ( Khuôn Draw)

Khuôn Draw

ứng dụng: Ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp ô tô, đặc biệt là trong dập hàng loạt

định nghĩa cơ bản: quá trình phôi sẽ được kẹp giữ ở phần viền, chày sẽ đẩy phôi, phần phôi sẽ bị kéo dãn hoặc có khả năng dịch chuyển trong khuôn do lực đẩy của cối lớn hơn so với độ bền kéo của tấm thép. Do vậy, sau thành phẩm, chiều dày của kim loại sẽ bị thay đổi. Hình ảnh dập khuôn

Thành phần khuôn: Punch ( Chày cắt) , Black Holder ( Cối cắt) , Die ( khuôn dập cắt) 

Lực kẹp phôi được tạo ra từ lực đẩy của cushin pin lên black holder đi lên và ép chặt vào die.

Sử dụng phầm mềm để kiểm thử trước bằng cách đưa thẳng sản phẩm vào trong phần mềm mô phỏng, tạo bề mặt trong đó, kết hợp tạo mặt tự động và tùy chỉnh thủ công nên sẽ rất nhanh, dập thử trong mô phỏng luôn, và sẽ dự đoán được các điểm khó, xác định được kích thước phôi. 

Từ kết quả mô phỏng kiểm tra trên, thấy rằng, chi tiết bị rách ở 2 vị trí, bị nhăn ở cả một mảng lớn chính giữa sản phẩm và cong vênh không đo đếm được luôn. 

Bây giờ, thử phương án giảm chiều sâu khuôn vùng vuốt: Quy trình Draw- trim-restrike-trim , sau đó , đưa lên mô phỏng, ta thấy sản phẩm sau đó đã được cải thiện, kết quả: Không rách, không nhăn, còn một chút cong vênh ở phần rìa sản phẩm. 

Đến đây, chúng ta có thể đi thiết kế khuôn từ việc xuất từ bản vẽ mô phỏng sang bản vẽ thiết kế, sau đó, đưa đi gia công. Phân tích và đánh giá với phương án mới bằng mô phỏng: 

Khuôn trên

Punch

Khuôn dưới

Tổng thể khuôn Drawing

- Punch: Trên Punch có gắn thêm móc nâng khi đúc, có các lỗ thoát khí để sản phẩm không bị phồng khi dập. Vị trí và kích thước của lỗ thoát khí cần được tính toán kỹ lưỡng, tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng ngoại quan của sản phẩm sau khi dập

- Blank Holder: Được thiết kế sao có có không gian bố trí các thanh dẫn hướng, cữ chặn hành trình, móc nâng, ốc căn và tấm trượt tự bôi trơn. Các chi tiết này tôi đều lấy theo tiêu chuẩn của MISUMI dành cho khuôn dập.

- Die: Die cũng gắn kèm móc nâng, các hốc rỗng, bề mặt có các lỗ thoát khí và có thêm chốt đẩy để sản phẩm không bị dính.

Tiếp theo tôi thiết kế vỏ khuôn trên để gắn Die, vỏ khuôn dưới gắn Punch và Blank Holder:

- Vỏ khuôn trên: Bố trí then định vị với Die, bu lông cố định, tấm trượt với vỏ khuôn dưới và chốt nâng để móc cẩu.

- Vỏ khuôn dưới: Tương tự vỏ khuôn trên, ngoài ra có thêm hệ thống lò xo khí có khả năng điều chỉnh, tạo lực kẹp giữ phôi khi dập vuốt. Từ kết quả mô phỏng lực kẹp, tôi tính chọn lò xo khí, đi kèm với hệ thống dây dẫn và các thiết bị liên quan.

Do kích thước của khuôn rất lớn nên phải dùng phương pháp đúc để tạo phôi gia công các chi tiết: Một là có thể tạo được các biên dạng phức tạp, giảm được trọng lượng của khuôn; Hai là biên dạng phôi sau đúc bám sát với biên dạng cần gia công, giảm thời gian và chi phí dao đáng kể.

Tuy nhiên việc bố trí các hốc rỗng trên các chi tiết đúc phải đảm bảo độ bền trong quá trình dập. Khi làm việc với các hãng xe lớn, các bác hãy tham khảo tiêu chuẩn của bên họ. Nếu có thể sử dụng thêm một phần mềm nữa để tính toán kiểm bền thì càng tốt.

KHUÔN ĐỘT LỖ

( Bài viết được tham khỏa từ a Hảo trên facebook. ) 

Tập thiết kế khuôn đột lỗ cho 1 sản phẩm đơn giản điển hình ( Hình ảnh sản phẩm được chọn như hình dưới) : 

Khuôn đột lỗ gồm các phần sau: Chày, cối đột, bộ phận dẫn hướng, tấm gạt phôi ( Các bộ phận mô tả như hình dưới) 

Chày: Được định vị bằng tấm giữ chày, và được kẹp chặt bằng tấm bích phía trên,phân loại: 

Chày vai (A), chày thẳng (B), chày thẳng bắt ren (C), chày có vai chặn (D) như ảnh dưới,

Cối: là chi tiết kết hợp voiwc chày tạo thành dao cắt, Cối có thể được gia công nguyên tấm hoặc tách thành insert, hoặc được chia thành nhiều phần nhỏ ghép lại, để đảm bảo phế liệu rơi sau khi đột lỗ, chúng ta cần tạo góc thoát cho cối. Có 3 dạng góc thoát sau: 

Dạng góc nghiêng vát không có trụ thẳng ( A)

Dạng góc nghiêng có trụ thẳng ( B)

Dạng lỗ bậc (C) 

Sau khi sản phẩm được cắt bởi chày và cối, chày sẽ di chuyển lên, phoi còn lại sẽ bị bám chặt vào chày hoặc sản phẩm sẽ bị bám vào chày, lúc đó, chúng ta cần có 1 stripper để gạt phoi hoặc chi tiết xuống.

Có 2 loại phổ biến: Stripper di động ( gắn chặt với cối, dùng cho các sản phẩm dễ bị bẹp hoặc rỗng duột), Stripper cố đinh ( lắp đi với chày, có khả năng dẫn hướn và cố định phôi, dùng cho các sản phẩm không rỗng duột)

Hình ảnh stripper cố định: 

Hình ảnh Stripper di động:

Chốt dẫn hướng: Để định vị chày cối, gạt phôi, có 2 sự lựa chọn ở đây: có thể làm chốt dẫn hướng đi cùng với lỗ dẫn hướng trên base luôn, hoặc làm thêm bạc dẫn hướng lắp vào base cối ( giảm ma sát , giảm mài mòn và tiết kiệm khi thay thế ) 

Ngoài ra, có có thể có trụ dẫn hướng ngoài, mục đích là giúp khuôn tháo lắp một cách dễ dàng, tăng độ chính xác cho khuôn. Với các khuôn sản xuất số lượng lớn, tốc độ dập cao thì bắt buộc phải có trụ dẫn hướng ngoài để giảm NG, tăng tuổi thọ cho các chi tiết trong khuôn. 

Một số tiêu chuẩn dung sai trong khuôn cho gia công:

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY ĐỘT DẬP

Các lỗi trong quá trình hoạt động của khuôn dập liên hoàn

 A. Lỗi sau khi dập lò xo không đàn hồi lại

1. Góc độ cối chưa chuẩn, dẫn đến sau dập, sản phẩm bị bám chặt vào chày hoặc cối

-Cần gia công góc thoát hoặc góc bật của sản phẩm lại trên cối

2.Thiết kế lò xo chưa đúng, dẫn đến mua lò xo chưa đạt yêu cầu, chưa có dạng thái nén của lò xo

- Cần chọn lò xo có chiều dài thực tế lớn hơn vị trí tạo hình, lúc đó nó xo mới bị nén, thì mới có độ bật

3. Lò xo chưa đạt lực để đẩy sản phẩm

- Nếu lực để đẩy sản phẩm sau dập cần 30N để đẩy sản phẩm dính trên cối, nhưng lò xo chỉ có lực đẩy 20N thì không thể nào đẩy được sản phẩm hoặc rất hên xui => Cần chọn lò xo có lực đẩy đạt yêu cầu để đẩy sản phẩm

B. 

( Còn tiếp... Tác giả đang cập nhập) 

Lỗi Bavie, vênh, không đúng KT... sản phẩm và cách khắc phục

A. Lỗi bavie sản phẩm

1. Chày cối lắp ráp không cân, dẫn đến bavie ở 1 số vị trí

Khắc phục: căn chỉnh lại chày cối để chính tâm

2. Khe hở giữa chày và cối quá lớn, không đúng tiêu chuẩn

Khắc phục: 

a. Gia công lại chày hoặc cối

b. Hàn chày hoặc cối, xong gia công lại

c. Mạ crom cứng

B. Lỗi vênh sản phẩm

C. Lỗi không đúng kích thước

( Còn tiếp... Tác giả chưa viết hết ) 

CÁC GIẢI PHÁP THAY THẾ TRONG CHẾ TẠO KHUÔN DẬP CẮT LIÊN HOÀN

 NỘI DUNG: Giải pháp thay thế cho trong chế tạo khuôn dập cắt liên hoàn

A. Thay thế lò xo bằng nhựa PU mềm

Công dụng: để tạo lực bật gạt sản phẩm sau gia công

Nguyên nhân thay thế: Dùng nhựa khi thời gian giao hàng quá gấp, mua nhựa nhanh chóng về khoan và sử dụng, giá rẻ. 

Nhược điểm của nhựa: Dùng sau một thời gian, nhựa sẽ giảm mức độ đàn hồi đi, và có thể bị nứt và vỡ nhựa, nhanh bị thay thế, do vậy đây chỉ là giải pháp tạm thời.

Đặc điểm lò xo đàn hồi: Độ đàn hồi được lâu,gần như không bao giờ cần thay thế đến khi hỏng khuôn, nhưng ngược lại, giá rất đắt, trung bình 90k/1sp tùy thuộc vào chiều dài, kích thước kĩ thuật, tải trọng,...

Hình ảnh 1. Hình ảnh thay thế nhựa MC mềm thay vì lò xo

( Còn tiếp...)