Lý do để Ad chọn Vòng định vị làm chi tiết mở đầu trong chuỗi bài viết giới thiệu về khuôn ép phun vì đây là chi tiết đơn giản nhất, ít giá trị nhất và hầu như chẳng có nhà chế tạo khuôn nào lại quan tâm đến. Một chi tiết gần như bị lãng quên, được gia công sẵn lưu kho và dùng dần hoặc có thể dễ dàng tìm thấy ngoài cửa hàng bán linh kiện khuôn. Tuy nhiên, khởi đầu với một chi tiết như vậy lại vô cùng phù hợp với phương châm của Moldstartup – “Thiết kế khuôn hãy bắt đầu bằng những điều đơn giản nhất !”
Vòng định vị máy ép là chi tiết đầu tiên có thể nhìn thấy trên khuôn, một mặt bích hình trụ tròn nhô ra khỏi vỏ khuôn khoảng từ 5 - 20mm và được lắp vào tấm kẹp trên cùng ở phía nữa khuôn cố định.
Vòng định vị giúp định vị trí của khuôn trên thớt kẹp của máy ép phun khi lắp khuôn lên máy để thử mẫu hoặc ép sản xuất đại trà . Nó giúp định thẳng hàng bạc cuốn phun trên khuôn với đầu phun nhựa trên máy ép. Vòng định vị vì thế mà luôn được thiết kế đồng tâm với bạc cuốn phun.
Tấm thớt kẹp khuôn trên máy ép ở phía cố định được gia công sẵn một lỗ tròn vừa khít với vòng định vị của khuôn và đồng tâm với nòng chứa trục vít. Đầu phun nhựa của máy ép được gắn đồng tâm vào nòng chứa trục vít nên nếu khuôn được định vị với máy ép qua chi tiết vòng định vị cũng có nghĩa là đầu phun nhựa của máy ép sẽ được định vị đồng tâm với bạc cuốn phun trên khuôn.
Có thể nói vòng định vị máy ép gián tiếp giúp định thẳng hàng dòng nhựa phun từ máy ép vào khuôn, điều đó nói lên tầm quan trọng của chi tiết này. Ad từng thấy ở nhiều công ty nhân viên phụ trách lên khuôn tự ý tháo bỏ vòng định vị để việc lên khuôn đỡ rắc rối, quả là một sai lầm đáng tiếc.
Vòng định vị thường được chế tạo bằng thép C45, yêu cầu độ cứng không cao, một số hình dạng cơ bản thường gặp:
Tuỳ vào từng loại hình dạng mà ta có phương pháp lắp ráp trên khuôn cũng khác nhau, bạn có thể tham khảo qui cách lắp ráp của từng kiểu vòng định vị như mô tả bên dưới:
Qui cách kích thước
Vòng định vị có hình dạng và kích cỡ khác nhau sẽ có qui cách kích thước từng hạng mục chi tiết bên trong khác nhau. Bạn cần định trước kiểu hình dạng và kích thước bao cho vòng định vị mà bạn muốn sử dụng từ đó tra thư viện chuẩn để suy ra các kích thước của từng hạng mục bên trong.
Ad xin giới thiệu qui cách kích thước chi tiết cho một số vòng định vị theo tiêu chuẩn của hãng Misumi - một hãng chuyên sản xuất phụ tùng khuôn theo tiêu chuẩn Nhật Bản để các bạn tham khảo.
.jpg)
Nguồn : Catalogue Misumi
Hướng dẫn cách chọn kích cỡ và hình dạng vòng định vị phù hợp
Kích thước vòng định vị phụ thuộc vào kích thước lỗ định vị trên thớt kẹp của máy ép sẽ sử dụng để sản xuất cho bộ khuôn đó. Máy ép có công suất khác nhau sẽ có kích thước lỗ định vị khác nhau. Đường kính lỗ định vị thường thấy giao động trong khoảng từ 100 đến 300 mm. Lưu ý là mỗi nhà sản xuất máy ép phun khác nhau sẽ có qui cách lỗ định vị cho từng dòng máy của họ khác nhau.
Ad giới thiệu một ví dụ từ bảng bên dưới cho thấy kích thước lỗ định vị thay đổi theo công suất máy ép của hãng máy ép phun CLF- Đài Loan.
|
Cỡ máy ép
(Tính theo lực kẹp)
|
60 tấn |
100 tấn |
120 tấn |
150 tấn |
180 tấn |
230 tấn |
285 tấn |
350 tấn |
400 tấn |
500 tấn |
600 tấn |
750 tấn |
950 tấn |
1200 tấn |
1400 tấn |
|
Đường kính lỗ định vị
(mm)
|
100 |
100 |
125 |
125 |
160 |
160 |
160 |
160 |
160 |
200 |
200 |
200 |
250 |
250 |
250 |
Để chọn kích thước vòng định vị phù hợp khi thiết kế khuôn, trước hết ta cần tính toán được bộ khuôn sẽ sử dụng máy ép phun có công suất bao nhiêu, rồi từ đó suy ra kích thước lỗ định vị từ bảng thông số kỹ thuật đính kèm theo catalogue của dòng máy ép đó. Bạn có thể tham khảo thêm “Chọn cỡ máy ép phun phù hợp khi thiết kế khuôn”.
Một vấn đề nữa ở đây là nếu nhà máy của bạn hay khách hàng của bạn sử dụng nhiều hãng máy ép khác nhau cho cùng một loại công suất máy, bạn nên chọn cho họ giải pháp thiết kế vòng định vị có khả năng đảo cấp hoặc thay thế.
Đảo cấp là hình thức sử dụng vòng định vị có thể thay đổi kích thước chỉ bằng cách thay đổi cách lắp ráp. Xem ví dụ bên dưới
Hình dáng cho vòng định vị phụ thuộc vào kiểu bạc cuốn phun mà bạn sẽ sử dụng. Bạn có thể chọn kiểu thiết kế vòng định vị độc lập với bạc cuốn phun hoặc có sự ràng buộc giữa hai chi tiết này. Ad khuyến nghị bạn nên chọn kiểu thiết kế ràng buộc để đảm bảo độ đồng tâm giữa 2 chi tiết.
|
Ví dụ qui trình chọn kích thước vòng định vị cho một bộ khuôn xác định:
Thông số đầu vào:
- Kích thước khuôn : W400xL400xH250mm
- Tổng khối lượng sản phẩm + xương nhựa cần ép cho mỗi chu kỳ: 70 gram (nhựa PS)
Điều kiện nhà máy bạn đang làm việc sử dụng máy của hãng Nissei có công suất từ 50 đến 220 tấn.
Sau khi tra bảng thông số máy ép, ta thấy chọn cỡ máy có lực kẹp 80 tấn với đường kính trục vít 32mm như bảng thông số bên dưới là phù hợp với thiết kế khuôn ở trên vì một số nguyên nhân sau:
- Cỡ máy 80 tấn có khoảng cách giữa 2 trục dẫn hướng (Tie bar clearance) là 420mm, có thể bỏ lọt vừa cỡ khuôn có bề rộng 400mm.
- Khuôn có chiều cao 250mm đáp ứng yêu cầu chiều cao khuôn tối thiểu của máy từ 200 đến 385mm.
- Với cỡ trục vít 32mm, máy có khả năng phun 101 cm3 thể tích nhựa mỗi chu kỳ, tương ứng với 100 grams nhựa PS, đủ đáp ứng tổng khối lượng sản phẩm + xương nhựa cần điền đầy trong khuôn.
Theo bảng thông số này, với cỡ máy 80 tấn, đường kính lỗ định vị là 100mm. Từ đó ta chọn cỡ vòng định vị tương ứng trên khuôn có đường kính 100mm.
Bảng thông số kỹ thuật máy Nissei 80 Tấn
|
Hướng dẫn dựng hình chi tiết vòng định vị
Dựng hình chi tiết vòng định vị là công việc khá đơn giản đối với một người thiết kế nếu đã biết sử dụng các phần mềm đồ hoạ kỹ thuật từ 2D đến 3D. Tuy nhiên, cho dù chi tiết có đơn giản đến thế nào đi nữa thì chúng ta vẫn phải tự tay dựng thì mới có dữ liệu để sử dụng, nếu không muốn sử dụng tác phẩm của người khác.
Ad rất yêu thích tự tay mình dựng hình 3D các chi tiết, linh kiện, sản phẩm. Dù là chi tiết đơn giản hay phức tạp đều có cái hay riêng trong từng câu lệnh dựng. Ở đây Ad còn muốn dùng nội dung này để hướng dẫn cho các bạn mới bắt đầu làm quen với công việc thiết kế thực tập những bước dựng hình đơn giản.
Vòng định vị cần dựng sẽ có kích thước như bản vẽ sau:
Bước 1: Dựng khối trụ tròn xoay theo kích thước
Bước 2: Cắt khối tạo lỗ bậc tròn xoay theo kích thước
Bước 3: Tạo lỗ lắp bu-lông
Bước 4: Copy nhân đôi lỗ lắp bu-lông đối xứng qua tâm
Bước 5: Bo cạnh chi tiết
Bước 6 : Vạt cạnh chi tiết, hoàn tất
Quan tâm chăm chút đến những chi tiết đơn giản, nhỏ nhặt không làm mất đi giá trị công việc của bạn, mà thậm chí ngược lại. Những linh kiện dù có đơn giản đến mấy đi nữa cũng đều đóng góp một vai trò nào đó mà nếu thiếu nó sẽ không thể gọi là một bộ khuôn hoàn thiện được. Công ty của Ad đã từng phải nhận về một số bộ khuôn mà nhà chế tạo đã bất cẩn không gắn kèm vòng định vị vì có thể họ cho rằng nó chẳng quan trọng, và chúng tôi có thể tự xử lý nếu cần. Hi vọng khách hàng của các bạn sẽ không gặp phải vấn đề này.