Gia công khuôn mẫu

 

Khuôn mẫu là gì?

Khuôn hay còn gọi là khuôn mẫu chính là trung tâm của công nghệ ép phun. Khuôn được gia công tạo hình dựa trên hình dạng sản phẩm mong muốn. Sản phẩm ép phun được định hình dạng nhờ vào cấu tạo và hình dạng của lòng khuôn (hay còn gọi là lõi khuôn, cuốc khuôn…).

Khuôn gồm 2 bộ phận chính được gọi là khuôn đực và khuôn cái. Trong ngôn ngữ kỹ thuật và các nhà máy công nghiệp chế tạo khuôn. Người ta chia khuôn thành 2 phần; phần cố định khuôn và phần di động khuôn.

         

Quy trình gia công khuôn mẫu:

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, bề dày…).
• Xuất bản vẽ kỹ thuật.

Thiết kế khuôn:

• 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: Loại vật liệu của từng chi tiết, độ cứng.
• Lòng khuôn 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 nguyệt, 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. 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 rút ngắn được
  thời gian thiết kế cũng như chi phí trong việc sản xuất khuôn.
• Mục Đích sử dụng CAE
• Phân tích dòng chảy của nhựa lỏng (quá trình điền đầy của nhựa
  vào lòng khuôn).
  Phân tích quá trình đông đặc và định hình sản phẩm trong lòng
  khuôn.
  Tính toán trạng thái điền đầy và tản nhiệt.
  Biết được những khuyết tật của sản phẩm.
• Dựa vào các công việc trên giúp ta xác định được vị trí cổng phun hợp lý.
  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.
• 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 cũng như xác xuất hư hỏng sẽ được giảm
  xuống nhỏ nhất nhờ vào việc phân tích và mô phỏng
• Dựa vào các công việc trên giúp ta xác định được vị trí cổng phun hợp lý.

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 từ sản phẩm.
• Phân tích các chi phí trong quá trình chế tạo.
• Từ đó, lựa chọn vật liệu làm khuôn, vật liệu sản phẩm cho hợp lý.
• Lựa chọn loại máy, các thông số cần thiết cho việc ép sản phẩm.

           

4. Gia công CNC.

• Là công đoạn sử dụng máy gia công CNC, dụng cụ cắt thực hiện công việc cắt gọt kim loại tạo hình khuôn mẫu theo công nghệ đã được lập trên CAM

• Ví dụ Chu trình gia công Khuôn.

5. Đánh bóng, lắp ráp khuôn.

• Bước 1: Vệ sinh sạch sẽ trong – ngoài khuôn. Đặc biệt là phần đánh bóng khuôn cần chú ý giai đoạn đánh bóng lòng khuôn. Nếu không được đánh bóng đúng cách sẽ xảy ra lỗi trong quá trình chạy thử nghiệm.
• Bước 2: Kiểm tra và làm sạch bavia trên linh kiện trước khi lắp ráp khuôn để tránh trường hợp trầy xước trên sản phẩm tạo ra
• Bước 3: Tập hợp đầy đủ tất cả các chi tiết khuôn và bản vẽ chi tiết đó
• Bước 4: Tiến hành lắp ghép khuôn theo bản vẽ lắp ráp
• Bước 5: Kiểm tra chất lượng khuôn được lắp ráp hoàn chỉnh và chạy thử.
• Gia công khuôn mẫu hoàn chỉnh từ khuôn cho tới các chi tiết khuôn thường rất tốn thời gian (thời gian gia công tùy thuộc vào độ phức tạp của khuôn). Đơn giản như công đoạn đánh bóng, làm nhám bề mặt chi tiết cần rất chú ý, vì chỉ khi đánh bóng quá tay thì sản phẩm đó sẽ bị hỏng trở thành hàng NG.

6. Test Khuôn ( Ép thử).

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 hiện thiết kế lại sản phẩm