Để thiết kế được một bộ khuôn ép nhựa hoàn chỉnh đòi hỏi Kỹ sư thiết kế Khuôn phải hiểu được kết cấu của khuôn ép nhựa. Tùy theo yêu cầu sản phẩm mà ta sẽ có các kết cấu khuôn khác nhau như: Khuôn 2 tấm, khuôn 3 tấm, khuôn có slide…
1. Cấu tạo khuôn ép nhựa.
Khuôn gồm có core và cavity (khuôn đực, khuôn cái). Ngoài ra thì trong bộ khuôn còn có nhiều bộ phận khác. Các bộ phận này lắp ghép với nhau tạo thành những hệ thống cơ bản của bộ khuôn, bao gồm:
- Hệ thống dẫn hướng và định vị: gồm tất cả các chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, định vị lõi, định vị vỏ khuôn… có nhiệm vụ giữ đúng vị trí làm việc của hai phần khuôn khi ghép với nhau để tạo lòng khuôn chính xác.
- Hệ thống dẫn nhựa vào lòng khuôn: gồm bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa và cổng phun làm nhiệm vụ cung cấp nhựa từ đầu phun máy ép vào trong lòng khuôn.
- Hệ thống slide (bệ trượt): gồm lõi mặt bên, má lõi, thanh dẫn hướng, cam chốt xiên, xylanh thủy lực,… làm nhiệm vụ tháo những phần không thể tháo (undercut) ra được ngay theo hướng mở của khuôn.
- Hệ thống đẩy sản phẩm: gồm các chốt đẩy, chốt hồi, chốt đỡ, bạc chốt đỡ, tấm đẩy, tấm giữ, khối đỡ,… có nhiệm vụ đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi ép xong.
- Hệ thống thoát khí: gồm có những rãnh thoát khí, van thoát khí có nhiệm vụ đưa không khí tồn đọng trong lòng khuôn ra ngoài, tạo điều kiện cho nhựa điền đầy lòng khuôn dễ dàng và giúp cho sản phẩm không bị bọt khí hoặc bị cháy khét, thiếu liệu.
- Hệ thống làm nguội: gồm các đường nước, các rãnh, ống dẫn nhiệt, đầu nối,… có nhiệm vụ điều hòa nhiệt độ khuôn và làm nguội sản phẩm một cách nhanh chóng. Ngoài ra còn có hệ thống gia nhiệt để giữ nhiệt độ khuôn ổn định ở nhiệt độ cao đối với sản phẩm dùng nhựa kỹ thuật.
- Hệ thống Hot runner: Hệ thống hot runner hay còn gọi là hệ thống kênh dẫn nóng.
- Bulong – đai ốc: Dùng để cố định các tấm khuôn, các thành phầm linh kiện trong khuôn lại với nhau…
2. Các bộ phận cơ bản của một bộ khuôn ép nhựa.
1. Tấm kẹp trước:
Chức năng dùng để kẹp vào phần cố định của thành máy. Như hình vẽ bộ phận các bạn cũng thấy rằng tấm này có chiều rộng nhô ra so với các tấm khuôn khác. Phần nhô ra đó chính là dùng để kẹp.
2. Tấm cố định (tấm khuôn cái):
Tấm này là phần khuôn cố định
3. Vỏ Khuôn đực:
Chức năng chính để gắn khuôn đực
4. Gối đỡ:
Gối đỡ gồm 2 tấm 2 bên được gọi là một cặp. Gối đỡ dùng để trợ lực cho tấm di động đồng thời tạo khoản hở cần thiết ở giữa để bố trí tấm kẹp pin đẩy và tấm đẩy cùng hệ thống pin. Chức năng chính để tạo khoảng không gian trống cho tấm đẩy và ty lói di chuyển.
5.Tấm giữ
Chức năng chính để giữ các ty lói không rơi ra khỏi tấm đẩy
5. Khuôn cái (Khuôn âm):
Chức năng chính để tạo hình cho sản phẩm. Tấm khuôn này luôn cố định
6. Khuôn đực (Khuôn dương)
Chức năng chính để tạo hình cho sản phẩm. Tấm khuôn này luôn di động
7. Vòng Định Vị
Dùng để định vị khuôn với thành máy ép nhựa, nó giúp cho đầu phun của máy ép được định vị chính xác với vị trí tương ứng của bạc cuống phun. Chi tiết này có dạng vòng tròn và nhô cao hơn mặt trên của tấm kẹp trước để đút vào một lỗ tương ứng trên thành máy.
8. Bạc cuống phun
Dẫn nhựa từ đầu phun của máy ép vào kênh dẫn nhựa
9. Chốt định vị
Định vị giữa khuôn cái và khuôn đực ( Giữ chặt khuôn cái và đực khi nhựa bơm vào lòng khuôn)
10. Chốt dẫn hướng & Bạc dẫn hướng
+ Bạc dẫn hướng. Được gia công chính xác cùng với chốt dẫn hướng giúp chốt dẫn hướng dễ dàng di chuyển và định vị
11. Dẫn hướng lói.
Cũng gồm chốt dẫn hướng lói và bạc dẫn hướng lói. Dùng để dẫn hướng cho tấm đẩy và ty lói khi di chuyển
12. Chốt hồi & Lò xo hồi
+ Chốt hồi: Dẫn hướng cụm tấm kẹp và tấm đẩy di chuyển theo một đường thẳng tịnh tiến nhằm giử cho chúng không trượt ra ngoài và bảo vệ dàn pin dẩy không bị cong trong qua trình đẩy sản phẩm và lùi về.
+ Lò xo hồi: Đẩy cụm tấm kẹp và tấm đẩy lùi về phía sau để kéo dàn pin đẩy về chuẩn bị chu kỳ ép phun kế tiếp
13. Gối đở phụ:
Đở khuôn dương (Phụ cho gối đở)
14. Ty lói.
Để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn
Lói keo.
Dùng để đẫy đường keo ra khỏi khuôn
3. Quy trình lắp ráp một bộ khuôn.
Bước 1: Nhập tấm khuôn vào mô hình.
Bước 2: Lắp bạc dẫn hướng vào tấm khuôn trên.
Bước 3:Lắp tấm kẹp với khuôn trên.
Bước 4:Lắp bạc cuống phun vào tấm kẹp trên và lắp bu lông để dữ hai tấm khuôn với nhau.
Bước 5: Lắp vòng định vị với tấm kẹp trên và hai bu lông giữ vòng đinh vị.
Bước 6:Lắp chốt dẫn hướng vào tấm khuôn dưới.
Bước 7:Lắp tấm đẩy vào (nếu dùng ty đẩy thì lắp ty đẩy vào tấm giữ cùng lúc khi lắp chốt hồi.
Bước 8:Lắp bốn lò xo và hai gối đỡ.
Bước 9: Lắp tấm giữ và bốn chốt hồi.
Bước 10:Lắp tấm đẩy và bốn bu lông liên kết tấm đẩy và tấm giữ.
Bước 11:Lắp tấm kẹp trên và bốn bu lông liên kết phần di động.