5 Điểm Cần Xem Xét Chính trong Thiết Kế Khuôn
1. Thiết kế lỗ thoát khí
Thiết kế lỗ thoát khí trong quá trình tạo hình chân không là yếu tố then chốt trong thiết kế khuôn. Lỗ thoát khí nên được đặt ở những vị trí mà tấm kim loại cuối cùng tiếp xúc với khuôn, chẳng hạn như xung quanh đáy khuôn và trong các khu vực lõm trong quá trình tạo hình khuôn, hoặc xung quanh đáy chày trong quá trình tạo hình bằng chày. Vị trí cụ thể phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của chi tiết được đúc.
Đối với các bộ phận có đường viền phức tạp, lỗ thoát khí nên được tập trung. Đối với các bộ phận lớn, phẳng, lỗ thoát khí cần được phân bố đều. Khoảng cách giữa các lỗ phụ thuộc vào kích thước của bộ phận. Đối với các bộ phận nhỏ, khoảng cách 20-30mm là phù hợp, trong khi đối với các bộ phận lớn, khoảng cách nên được tăng lên.
Nói chung, đối với nhựa có khả năng chảy tốt và nhiệt độ đúc cao, cần các lỗ thoát khí nhỏ hơn; đối với tấm kim loại dày hơn, cần các lỗ thoát khí lớn hơn; và đối với tấm kim loại mỏng hơn, cần các lỗ thoát khí nhỏ hơn. Tóm lại, yêu cầu về kích thước lỗ thoát khí là cho phép không khí được hút ra khỏi giữa tấm kim loại và bề mặt tạo hình khuôn trong thời gian ngắn mà không để lại bất kỳ dấu vết nào của lỗ thoát khí trên bộ phận.
Đường kính của một lỗ thoát khí điển hình là 0,5–1 mm. Nên để đường kính lỗ thoát khí tối đa không vượt quá 50% độ dày của tấm. Tuy nhiên, đối với các tấm nhỏ hơn 0,2 mm, không thể gia công các lỗ thoát khí quá nhỏ.
2. Kích thước lòng khuôn Kích thước lòng khuôn của khuôn tạo hình chân không cũng nên xem xét tỷ lệ co ngót của nhựa. Phương pháp tính toán giống như đối với kích thước lòng khuôn của khuôn ép phun. Khoảng 50% độ co ngót trong các bộ phận nhựa được tạo hình chân không xảy ra sau khi tháo khuôn, 25% xảy ra trong vòng 1 giờ sau khi tháo khuôn ở nhiệt độ phòng và 25% còn lại xảy ra trong 8–24 giờ tiếp theo.
Các bộ phận nhựa được tạo hình bằng khuôn lõm co lại từ 25%–50% so với các bộ phận được tạo hình bằng khuôn lồi. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước của các bộ phận nhựa. Bên cạnh việc giảm độ chính xác về kích thước của lòng khuôn, các yếu tố như nhiệt độ đúc, nhiệt độ khuôn và loại bộ phận nhựa cũng đóng một vai trò quan trọng. Do đó, việc xác định chính xác tỷ lệ co ngót trước là rất khó.
Nếu lô sản xuất lớn và yêu cầu độ chính xác về kích thước cao, tốt nhất là trước tiên hãy tạo một sản phẩm thử nghiệm bằng khuôn thạch cao để đo tỷ lệ co ngót của nó. Điều này sẽ đóng vai trò là cơ sở để thiết kế lòng khuôn.
3. Độ nhám bề mặt lòng khuôn
Nói chung, khuôn tạo hình chân không không có thiết bị đẩy; việc tháo khuôn được thực hiện bằng cách sử dụng khí nén sau khi tạo hình. Nếu độ nhám bề mặt của khuôn tạo hình chân không quá thấp, nó sẽ rất bất lợi cho việc tháo khuôn sau khi tạo hình chân không. Bộ phận nhựa dễ bị dính vào bề mặt khuôn và khó tháo khuôn. Ngay cả khi có thiết bị đẩy, nó vẫn dễ bị biến dạng sau khi tháo khuôn. Do đó, độ nhám bề mặt của khuôn tạo hình chân không nên tương đối cao. Sau khi xử lý bề mặt, nên phun cát.
4. Thiết bị bịt kín cạnh
Trong quá trình tạo hình chân không, để ngăn không khí lọt vào buồng chân không, phải lắp đặt các thiết bị bịt kín ở các cạnh nơi tấm nhựa tiếp xúc với khuôn. Việc bịt kín bề mặt tiếp xúc giữa tấm nhựa và khuôn tương đối dễ dàng đối với các bề mặt phân tách thẳng, nhưng việc bịt kín khó khăn hơn đối với các bề mặt phân tách cong hoặc gấp khúc.
5. Thiết bị gia nhiệt và làm mát Việc gia nhiệt tấm nhựa được sử dụng trong quá trình đúc chân không thường sử dụng dây điện trở hoặc bức xạ hồng ngoại. Nhiệt độ dây điện trở có thể đạt tới 350℃～450℃. Cần có nhiệt độ đúc khác nhau cho các tấm nhựa khác nhau, thường đạt được bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa bộ phận gia nhiệt và tấm. Khoảng cách 80～120mm thường được sử dụng.
Nhiệt độ khuôn ảnh hưởng đến cả chất lượng của bộ phận nhựa và tốc độ sản xuất. Nếu nhiệt độ khuôn quá thấp, các điểm lạnh hoặc ứng suất sẽ xảy ra khi tiếp xúc giữa tấm nhựa và lòng khuôn, có khả năng dẫn đến nứt. Ngược lại, nếu nhiệt độ khuôn quá cao, tấm nhựa có thể dính vào lòng khuôn, bị biến dạng trong quá trình tháo khuôn và kéo dài chu kỳ sản xuất.
Do đó, nhiệt độ khuôn nên được kiểm soát trong một phạm vi nhất định, thường là khoảng 50℃. Các phương pháp kiểm soát nhiệt độ khuôn bao gồm làm mát tự nhiên sau khi nhựa tiếp xúc với khuôn, thêm các thiết bị làm mát bằng không khí để tăng tốc độ làm mát và làm mát bằng nước. Việc kết hợp các kênh làm mát bên trong khuôn là phương pháp hiệu quả và thường được sử dụng nhất để kiểm soát nhiệt độ khuôn. Các kênh làm mát này phải cách bề mặt khuôn ít nhất 8mm để tránh các điểm lạnh.
Có nhiều phương pháp khác nhau để mở các kênh nước làm mát. Ống đồng hoặc thép có thể được đúc vào khuôn hoặc có thể khoan lỗ hoặc phay rãnh trong khuôn. Khi sử dụng phương pháp phay, phải sử dụng các phần tử bịt kín và phải thêm một tấm che.
5 Điểm Cần Xem Xét Chính trong Thiết Kế Khuôn
1. Thiết kế lỗ thoát khí
Thiết kế lỗ thoát khí trong quá trình tạo hình chân không là yếu tố then chốt trong thiết kế khuôn. Lỗ thoát khí nên được đặt ở những vị trí mà tấm kim loại cuối cùng tiếp xúc với khuôn, chẳng hạn như xung quanh đáy khuôn và trong các khu vực lõm trong quá trình tạo hình khuôn, hoặc xung quanh đáy chày trong quá trình tạo hình bằng chày. Vị trí cụ thể phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của chi tiết được đúc.
Đối với các bộ phận có đường viền phức tạp, lỗ thoát khí nên được tập trung. Đối với các bộ phận lớn, phẳng, lỗ thoát khí cần được phân bố đều. Khoảng cách giữa các lỗ phụ thuộc vào kích thước của bộ phận. Đối với các bộ phận nhỏ, khoảng cách 20-30mm là phù hợp, trong khi đối với các bộ phận lớn, khoảng cách nên được tăng lên.
Nói chung, đối với nhựa có khả năng chảy tốt và nhiệt độ đúc cao, cần các lỗ thoát khí nhỏ hơn; đối với tấm kim loại dày hơn, cần các lỗ thoát khí lớn hơn; và đối với tấm kim loại mỏng hơn, cần các lỗ thoát khí nhỏ hơn. Tóm lại, yêu cầu về kích thước lỗ thoát khí là cho phép không khí được hút ra khỏi giữa tấm kim loại và bề mặt tạo hình khuôn trong thời gian ngắn mà không để lại bất kỳ dấu vết nào của lỗ thoát khí trên bộ phận.
Đường kính của một lỗ thoát khí điển hình là 0,5–1 mm. Nên để đường kính lỗ thoát khí tối đa không vượt quá 50% độ dày của tấm. Tuy nhiên, đối với các tấm nhỏ hơn 0,2 mm, không thể gia công các lỗ thoát khí quá nhỏ.
2. Kích thước lòng khuôn Kích thước lòng khuôn của khuôn tạo hình chân không cũng nên xem xét tỷ lệ co ngót của nhựa. Phương pháp tính toán giống như đối với kích thước lòng khuôn của khuôn ép phun. Khoảng 50% độ co ngót trong các bộ phận nhựa được tạo hình chân không xảy ra sau khi tháo khuôn, 25% xảy ra trong vòng 1 giờ sau khi tháo khuôn ở nhiệt độ phòng và 25% còn lại xảy ra trong 8–24 giờ tiếp theo.
Các bộ phận nhựa được tạo hình bằng khuôn lõm co lại từ 25%–50% so với các bộ phận được tạo hình bằng khuôn lồi. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước của các bộ phận nhựa. Bên cạnh việc giảm độ chính xác về kích thước của lòng khuôn, các yếu tố như nhiệt độ đúc, nhiệt độ khuôn và loại bộ phận nhựa cũng đóng một vai trò quan trọng. Do đó, việc xác định chính xác tỷ lệ co ngót trước là rất khó.
Nếu lô sản xuất lớn và yêu cầu độ chính xác về kích thước cao, tốt nhất là trước tiên hãy tạo một sản phẩm thử nghiệm bằng khuôn thạch cao để đo tỷ lệ co ngót của nó. Điều này sẽ đóng vai trò là cơ sở để thiết kế lòng khuôn.
3. Độ nhám bề mặt lòng khuôn
Nói chung, khuôn tạo hình chân không không có thiết bị đẩy; việc tháo khuôn được thực hiện bằng cách sử dụng khí nén sau khi tạo hình. Nếu độ nhám bề mặt của khuôn tạo hình chân không quá thấp, nó sẽ rất bất lợi cho việc tháo khuôn sau khi tạo hình chân không. Bộ phận nhựa dễ bị dính vào bề mặt khuôn và khó tháo khuôn. Ngay cả khi có thiết bị đẩy, nó vẫn dễ bị biến dạng sau khi tháo khuôn. Do đó, độ nhám bề mặt của khuôn tạo hình chân không nên tương đối cao. Sau khi xử lý bề mặt, nên phun cát.
4. Thiết bị bịt kín cạnh
Trong quá trình tạo hình chân không, để ngăn không khí lọt vào buồng chân không, phải lắp đặt các thiết bị bịt kín ở các cạnh nơi tấm nhựa tiếp xúc với khuôn. Việc bịt kín bề mặt tiếp xúc giữa tấm nhựa và khuôn tương đối dễ dàng đối với các bề mặt phân tách thẳng, nhưng việc bịt kín khó khăn hơn đối với các bề mặt phân tách cong hoặc gấp khúc.
5. Thiết bị gia nhiệt và làm mát Việc gia nhiệt tấm nhựa được sử dụng trong quá trình đúc chân không thường sử dụng dây điện trở hoặc bức xạ hồng ngoại. Nhiệt độ dây điện trở có thể đạt tới 350℃～450℃. Cần có nhiệt độ đúc khác nhau cho các tấm nhựa khác nhau, thường đạt được bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa bộ phận gia nhiệt và tấm. Khoảng cách 80～120mm thường được sử dụng.
Nhiệt độ khuôn ảnh hưởng đến cả chất lượng của bộ phận nhựa và tốc độ sản xuất. Nếu nhiệt độ khuôn quá thấp, các điểm lạnh hoặc ứng suất sẽ xảy ra khi tiếp xúc giữa tấm nhựa và lòng khuôn, có khả năng dẫn đến nứt. Ngược lại, nếu nhiệt độ khuôn quá cao, tấm nhựa có thể dính vào lòng khuôn, bị biến dạng trong quá trình tháo khuôn và kéo dài chu kỳ sản xuất.
Do đó, nhiệt độ khuôn nên được kiểm soát trong một phạm vi nhất định, thường là khoảng 50℃. Các phương pháp kiểm soát nhiệt độ khuôn bao gồm làm mát tự nhiên sau khi nhựa tiếp xúc với khuôn, thêm các thiết bị làm mát bằng không khí để tăng tốc độ làm mát và làm mát bằng nước. Việc kết hợp các kênh làm mát bên trong khuôn là phương pháp hiệu quả và thường được sử dụng nhất để kiểm soát nhiệt độ khuôn. Các kênh làm mát này phải cách bề mặt khuôn ít nhất 8mm để tránh các điểm lạnh.
Có nhiều phương pháp khác nhau để mở các kênh nước làm mát. Ống đồng hoặc thép có thể được đúc vào khuôn hoặc có thể khoan lỗ hoặc phay rãnh trong khuôn. Khi sử dụng phương pháp phay, phải sử dụng các phần tử bịt kín và phải thêm một tấm che.
Địa chỉ
Số 99, thị trấn Tân Kiều, quận Tùng Giang, Thượng Hải, Trung Quốc
Tel
+86-021-58185880
