Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh
Khoa Cơ Khí Chế tạo máy
Bộ môn Công nghệ tự động

09/2010

Báo cáo:
HỆ THỐNG KÊNH DẪN
NGUỘI

GVHD: Trần Minh Thế Uyên

SVTH: Hồ Minh Việt

MSSV: 06112100

Lê Văn Công

MSSV: 06112059Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 2 MỤC LỤC


bị đông lại, tạo thành một lớp vỏ trong khi phần chính vẫn còn là nhựa nóng chảy
Lúc đầu lớp nhựa đông lại rất mỏng vì thế nhiệt mất đi rất nhanh, sau đó
càng nhiều nhiệt bị mất đi khi đi qua lớp nhựa mỏng tạo nên lớp nhựa đông dày
hơn. Sau một thời gian, lớp nhựa đông sẽ đạt được độ dày nhất định thì nhiệt độ
của nhựa và nhiệt sinh ra từ dòng chảy sẽ cân bằng với lượng nhiệt đã mất. Ở thời
điểm này, đã đạt được trạng thái cân bằng .

Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI Vì nhựa dẫn nhiệt kém nên lớp vỏ ngoài sẽ đóng vai trò là lớp cách nhiệt
cho lõi trong của nhựa nóng chảy và giữ nhiệt cho lõi trong. Do đó nguyên liệu
nhựa vẫn có thể chạy qua lõi giữa trong quá trình phun. Nếu tốc độ phun tăng thì
lớp nhựa đông lại sẽ bị mỏng đi do nhiệt ma sát sinh ra cao hơn. Tương tự như thế,
độ nóng chảy và nhiệt độ của khuôn cao sẽ làm giảm độ dày của lớp nhựa đông lại
.Để có được lớp nhựa cách nhiệt bằng phẳng không nên để có góc nhọn làm cản
trở dòng chảy

II. Hệ thống kênh dẫn nguội:
Hệ thống kênh dẫn nguội dẫn nhựa nóng chảy từ vòi phun của máy ép phun qua
cuống phun, kênh dẫn, miệng phun rồi vào lòng khuôn mà không có bất kỳ tác
Hệ thồng kênh dẫn nguội
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 5

động nào về nhiệt đối với dòng nhựa này trên đường đi của nó. Khác với hệ thống
kênh dẫn nóng có bộ phận gia nhiệt cho dòng nhựa này.

Hệ thống kênh dẫn nóng


Cuống phun và loại máy ép được sử dụng
Cuống phun có lò xo giảm xóc
Cuống phun là chỗ nối giữa vòi phun của máy và kênh nhựa, có nhiệm vụ
đưa dòng nhựa từ vòi phun của máy đến kênh dẫn hoặc trực tiếp đến lòng khuôn
(đối với khuôn không có kênh dẫn). Hệ thống cuống phun được sử dụng thông
thường nhất có bạc cuống phun. Người ta thường dung bạc cuống phun để dễ thay
thế và gia công.
Để tăng tuổi thọ của khuôn, người ta gắn lò xo dưới cuống phun để giảm va
chạm có hại cho khuôn và vòi phun.
Sử dụng cho máy đến 350 tấn
Sử dụng cho máy trên 200 tấn
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Trên thực tế thì người dùng vòng định vị gắn ở đầu bạc cuống phun để bảo
đảm sự đồng tâm giữa vòi phun và cuống phun. Vòng định vị thường được tôi
cứng để không bị vòi phun của máy làm hỏng.



Tiếp xúc giữa vòi phun và bạc cuống phun
Cách tính kích thước khác: (Môn thiết kế khuôn-Trang 25) Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Kích thước hợp lí của cuống phun

Điều này bảo đảm không có khe hở giữa cuống phun và vòi phun khi tiếp xúc
nhau. Khe hở như vậy do bị mòn có thể lớn dần gây ra một số vấn đề rò rỉ vật liệu.
 Góc côn của cuống phun cần phải đủ lớn để thoát khuôn nhưng nếu quá lớn
sẽ làm tăng thời gian làm nguội, tốn vật liệu, tốn thời gian cắt cuống phun ra
khỏi sản phẩm. Nếu góc côn quá nhỏ có thể gây ra khó khăn khi tháo cuống
phun khi mở khuôn. Vì vậy góc côn tối thiểu nên là 1
0
(Thiết kế khuôn cho sản
phẩm nhựa-Vũ Hoài Ân -1994- Trang 29).
Trên khuôn, cuống phun được lấy ra cùng lúc với lấy sản phẩm. Do đó, cần có bộ
phận kéo cuống phun khi mở khuôn. Người ta lợi dụng phần nhựa để giữ cuống
phun làm đuôi nguội chậm

Tính toán đuôi nguội chậm
( />/cold_slug_well.htm)
Đường kính vòi
phun lớn hơn cuống
phun

Một số tiết diện kênh dẫn
Sau đây là bảng so sánh giữa các tiết diện kênh dẫn:

Loại kênh dẫn Ưu điểm Nhược điểm
Tiết diện tròn

- Diện tích bề mặt cắt
nhỏ nhất.
- Ít mất nhiệt, ít ma sát
- Có lõi nguội chậm
giúp duy trì nhiệt và
áp suất.
- Khó cho việc gia công
đồng tâm giữa hai nữa
khuôn -> đắt
Tiết diện hình thang hiệu
chỉnh

- Chỉ xếp sau kênh dẫn
tròn về tính năng.
- Dễ gia công hơn vì
chỉ cần gia công trên
một phẩn khuôn.
- Tốn nhiều vật liệu hơn.
- Mất nhiệt nhanh hơn

kênh tròn do dien tích
bề mặt lớn hơn

Tiết diện hình thang

4


Trong đó: D
h
. đuờng kính thủy lực, A. diện tích mặt cắt ngang, P. chu vi

(Môn thiết kế khuôn-Trang 30)
Hệ số D và f
L
có thể dung đồ thị sau đây:

Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Ảnh hưởng của bề dày sản phẩm và khối lượng đến đường kính kênh dẫn như
sau:
Quan hệ giữa các số lượng thay đổi dùng cho ABS,
Polystryrene và cellulose.

Quan hệ giữa các số lượng thay đổi dùng cho Polycacbonates, Polyamides,
Polyacetals, Polyethylenes và Polypropylenes.
Đường kính kênh dẫn nên bằng với bề dày của sản phẩm, nhưng nằm trong
khoảng 4-10mm để dòng nhựa điền đầy tốt và đảm bảo chu kì phun (Product Mold
Design-Trang 63)
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 14

Ví dụ: Tính toán đường kính cho kênh dẫn hình thang trong mô hình


 D=3,8x1,1=4,18mm
Mô phỏng với hệ thống kênh dẫn này:
Thời gian điền đầy
Thời gian nguội
(Design of Injection Mould Using CAE- Ivan Gajdoš, Ľudmila Dulebová-Trang
61)
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Mỗi lần rẽ nhánh thì đường kính kênh dẫn nhánh phải nhỏ hơn kênh dẫn chính một
chút, vì sẽ kinh tế hơn nếu ta dùng ít vật liệu.
Mối quan hệ giữa đường kính kênh dẫn chính và kênh dẫn nhánh như sau:

Kênh nhựa phải được thiết kế để điền đầy lòng khuôn đúng tỉ lệ qui định để
tránh quá lượng dẫn đến sự cố, bị cong vênh. Để tránh được điều này cần có sự
cân bằng hệ thống kênh nhựa
Kênh cân bằng nhân tạo

Trong thực tế, sau khi thử nghiệm khuôn, số miệng phun của những lòng
Kênh nhựa 24 miệng phun
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 18

Sơ đồ phân bố các lòng khuôn.
Các kênh nhựa và các miệng phun điều được làm tốt, áp lực trong tất cả các
sản phẩm như nhau. Nhược điểm là độ dài tổng tương đối lớn nhưng đã có những
phần mềm mô phỏng những dòng chảy nhựa do đó có thể nhanh chóng xác định
được hình dáng kênh nhựa tối ưu.
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 19 Mô phỏng hệ thống kênh dẫn nhựa
3. Miệng phun:
Miệng phun là miệng mở giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn, các miệng
phun thường được giữ ở kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nếu cần thiết.
Những miệng phun lớn tốt cho sự chảy êm của dòng nhựa nhưng nó lại có một
nhược điểm là phải tốn thêm thời gian chi phí và để lại vết cắt lớn trên sản phẩm.
Nên thiết kế miệng phun ngắn 0,8 – 1,5 mm
.
Các kiểu miệng phun thông dụng:
a. Miệng phun trực tiếp:
Thường dùng cho các khuôn có một lòng khuôn, nơi mà vật liệu được điền vào
khuôn một cách trực tiếp mà không qua hệ thống kênh dẫn. Do đó, việc mất áp
trong quá trình điền đầy là rất bé, tuy nhiên dấu vết để lại trên sản phẩm lớn và

gia công và lắp chốt kéo miệng phun khi mở khuôn. Ưu điểm của loại này là có
thể bố trí nhiều miệng phun vào lòng khuôn đối với những lòng khuôn lớn, giúp
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 22

cho việc điền đầy nhanh chóng và tốt hơn. Tuy nhiên có thể gây quá nhiệt đối với
loại vật liệu có cấu trúc sợi dài và có độ nhớt kém.

Miệng phun kiểu chốt

Kích thước của miệng phun điểm chốt quan trọng, nếu điểm chốt quá to
hoặc phần côn quá nhỏ thì dấu vết của nó thấy rất rõ. Kích thước dành cho việc
thiết kế:
Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI

Hồ Minh Việt-Lê Văn Công-06112CLC 23

(Môn thiết kế khuôn-Trang 49)
Hình trên chỉ ra quan hệ của các đại lượng. Theo tính toán chung R=2xC thì
chiều dài B là khoảng 1-1.5mm (Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa-Vũ Hoài Ân-
1994-Trang 49)

Báo cáo: HỆ THỐNG KÊNH DẪN NGUỘI