TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỔNG PHUN KHUÔN ÉP NHỰA

Nội dung chính: 
  • Tổng quan về cổng phun
  • Tính toán & thiết kế cổng phun

1. Tổng quan về cổng phun nhựa (Gate)

Cổng phun nhựa là gì?

Cổng phun nhựa hay còn gọi là cổng bơm, miệng phun… thuật ngữ chuyên nghành gọi là Gate là phần kết nối kênh dẫn nhựa và lòng khuôn. Cổng phun nhựa có nhiệm vụ đưa nhựa từ kênh dẫn và điền đầy lòng khuôn.

Cổng phun nhựa là một thành phần quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tạo hình sản phẩm nên khi thiết kế cổng phun cần phải tuân thủ một số quy tắc mà chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong loạt bài viết về cổng phun nhựa sẽ được xuất bản trên website.  

Quảng cáo

Một số nguyên tắc cần lưu ý khi thiết kế cổng phun nhựa

  • Miệng phun cần phải đặt ở vị trí sao cho dòng nhựa chảy vào nơi có bề dày thành lớn nhất đến nhỏ nhất để vật liệu có thể điền đầy sản phẩm.
  • Dựa vào kết cấu khuôn, hình dáng sản phẩm, loại nhựa và cả yêu cầu khách hàng mà lựa chọn kiểu cổng bơm phù hợp.
  • Vị trí miệng phun tối ưu sẽ tạo dòng nhựa chảy êm.
  • Đặt miệng phun ở vị trí không quan trọng của sản phẩm vì nơi đặt miệng phun có khuynh hướng tồn tại ứng xuất dư trong quá trình gia công.
  • Miệng phun cần đặt ở vị trí sao cho có thể tống hết không khí ra khỏi lỗ thoát hơi mà không tạo bọt khí trong sản phẩm.
  • Thiết kế cổng bơm cũng cần phải đảm bảo được vấn đề tối ưu chi phí giá thành sản xuất khuôn và gia công ép nhựa.
  • Đặt miệng phun sao cho không để lại đường hàn, nhất là khi sử dụng nhiều miệng phun.
  • Đối với các vật tròn, trụ cần đặt miệng phun tại tâm để duy trì tính đồng tâm.
  • Miệng phun thường được giữ ở kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nếu cần thiết (trừ lượng dư để gia công thêm). Tuy nhiên, cần xem xét để hạn chế thời gian thực hiện thêm nguyên công cắt và tránh tạo vết trên sản phẩm.
  • Sử dụng các phẩm mềm mô phỏng dòng chảy nhựa nhưa như moldflow, moldex3D… để xác định vị trí đặt cổng bơm tối ưu và dự đoán trước các khuyết tật sản phẩm có thể xảy ra.

2. Tính toán & Thiết kế cổng phun nhựa trực tiếp

Việc thiết kế khuôn trong thực tế phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người thiết kế và công việc tính toán và thiết kế cổng bơm nhựa cũng vậy. Đối với 1 người thiết kế khuôn nhiều kinh nghiệm thì chỉ cần nhìn vào bản vẽ sản phẩm cũng có thể lựa chọn được kiểu gate và vị trí gate tối ưu.

Các kiểu cổng phun nhựa thông dụng

Tùy theo yêu cầu sản phẩm, kết cầu khuôn, loại nguyên liệu thành hình mà chúng ta sẽ bố trí các kiểu cổng bơm nhựa (gate) thích hợp khi thiết kế – chế tạo khuôn. Có 3 kiểu cổng bơm nhựa thường được sử dụng đó là:
  • Side gate
  • Submarine gate
  • Point gate
Ngoài 3 kiểu chính này ra thì trong thực tế có một số kiểu cổng bơm khác như:
  • Sprue gate
  • Fan gate
  • Tab gate
  • Tulner gate
  • Disk (diaphragm) gate
  • Ring gate
  • Spoke (spider) gate
  • Film (flash) gate
Chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm hiểu các kiểu cổng phun nhựa này. Trong nội dung bài viết này chúng ta sẽ cùng nhau đi tìm hiểu về kiểu cổng phun trực tiếp cũng như cách tính toán và thiết kế của cổng phun nhựa trực tiếp.

Thiết kế Cổng phun trực tiếp

Cổng bơm trực tiếp hay còn được gọi là Sprue gate là một trong những kiểu cổng bơm nhựa thường thấy trong các kết cấu khuôn đơn giản cho 1 sản phẩm. Với cách bơm này, nhựa vào lòng khuôn mà không thông qua hệ thống kênh dẫn thông qua cuống phun (Sprue).



Ưu điểm và nhược điểm của cổng bơm nhựa trực tiếp

Ưu điểm
  • Kết cấu khuôn đơn giản
  • Ít hao hụt áp
  • Tiết kiệm nguyên liệu vì không có kênh dẫn
  • Tốc độ điền đầy nhanh
Nhược điểm
  • Cổng bơm lớn nên để lại dấu vết lớn sau khi xử lý
  • Phải cắt gate
  • Bề mặt sản phẩn gần vị trí bơm nhựa vào sẽ dễ biến dạng do co ngót

Tính toán và thiết kế cổng phun trực tiếp

Về phần tính toán cổng bơm trực tiếp thì cũng tương như cách tính toán cuống phun. Các bạn có thể tham khảo cách tính toán thiết kế cuống phun chi tiết tại đây:




Nhìn vào hình ảnh và công thức trên thì có một số điểm cần lưu ý:

  • Do đường kính đầu phun của máy và bề dày sản phẩm “t” là thông số cố định nên chúng ta cần tính toán chiều dài cuốn bơm sao cho tương ứng với 2 giá trị “D” và “d”.
  • Chiều dài cuống phun liên quan đến bề dày của tấm cố định.
  • Giá trị của “t” ở đây không phải là độ dày lớn nhất thành sản phẩm mà là độ dày của thành sản phẩm tại vị trí đặt cổng bơm nhựa.

Kết luận:

Sau khi tính toán xong thì chú ý gia công trừ lượng dư đề phòng việc tính toán sai có thể điều chỉnh lại bằng cách gia công thêm. Ngoài ra, để gia công kiểu cổng bơm trực tiếp cần đến máy cắt dây nên nếu khả năng gia công không cho phép chúng ta có thể tính toán sẳn và đặt bạc cuống phun có sẵn về lắp ráp.

Kiểu bơm nhựa trực tiếp này thường được sử dụng đối với những khuôn đơn giản 1 lòng khuôn nên hiệu quả sản xuất không cao, nên ứng dụng cho những sản phẩm lớn. Nếu khuôn có nhiều lòng khuôn thì không thể sử dụng kiểu bơm này mà phải bố trí thêm hệ thống kênh dẫn kết hợp với kiểu biến thể khác của nó là “point gate”.

Quảng cáo

Kiểu bơm này cũng để lại dấu vết gate tương đối thô nên hỏi ý kiến khách hàng trước khi thiết kế khuôn. Trường hợp bề mặt sản phẩm tại vị trí đặt gate yêu ảnh hưởng đến lắp ráp chúng ta có thể cải tiến thiết kế sản phẩm lõm xuống tại vị trí đó để sau khi xử lý gate không làm ảnh hưởng đến quá trình lắp ráp về sau.

Mình xin nhắc lại là “cổng phun nhựa là một yếu tố rất quan trọng trong việc thiết kế và chế tạo khuôn”. Do đó, bạn tìm hiểu thật kỹ trước khi thiết kế hoàn chỉnh đưa vào sản xuất.
Nếu bạn có thắc mắc gì thì liên hệ hoặc comment bên dưới nhé, like và share để lan tỏa giá trị cộng đồng.

  • Mô phỏng hoạt động máy ép phun



Mọi chi tiết xin liên hệ:

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ 4CTECH VIỆT NAM
Trụ sở chính: Tầng 7 tòa CT8 Khu đô thị Dương Nội, Yên Nghĩa, Hà Nội
    » Điện thoại: 0246.3299.775
    » Hotline: 0968.023.855 | 0964.364.135
    » Email: info@soft4c.com

    » Website: www.4ctech.vn | 4ctech.com.vn