I. Thiết kế khuôn mẫu Thiết kế khuôn mẫu Thiết kế và chế tạo khuôn
Phần này tập trung vào khía cạnh thiết kế của bộ khuôn mẫu thử. Thiết kế khuôn mẫu được thực hiện dựa trên các tiêu chuẩn ISO và ASTM, cụ thể là ISO 527, ASTM D 638 (kéo), ISO 178, ASTM D 6272 (uốn), và ISO 179, ASTM D 6110 (va đập). Đề tài sử dụng phần mềm CAD/CAM để hỗ trợ thiết kế khuôn mẫu 3D, đảm bảo độ chính xác và hiệu quả. Quá trình thiết kế bao gồm việc xác định kích thước khuôn, vị trí cổng phun, hệ thống làm mát, và các thành phần khác. Việc lựa chọn vật liệu khuôn cũng rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ bền của khuôn. Phân tích ứng suất và mô phỏng phần tử hữu hạn có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế, giảm thiểu hiện tượng cong vênh và đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc. Gia công CNC khuôn mẫu là phương pháp được ưu tiên nhằm đảm bảo độ chính xác cao trong chế tạo.
1.1. Thiết kế khuôn mẫu thử kéo
Thiết kế khuôn mẫu thử kéo tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn ISO 527 và ASTM D 638. Các thông số như kích thước mẫu thử, hình dạng, và vị trí điểm giữ mẫu được xác định chính xác. Thiết kế khuôn mẫu cần đảm bảo độ chính xác cao để tạo ra mẫu thử đáp ứng yêu cầu về hình học. Việc sử dụng phần mềm MoldFlow để mô phỏng quá trình ép phun giúp dự đoán và giảm thiểu các lỗi như hiện tượng rỗ khí, đường hàn, và cong vênh. Phân tích ứng suất trong quá trình kéo được thực hiện để đánh giá khả năng chịu lực của mẫu thử. Kiểm tra chất lượng khuôn mẫu sau khi gia công là bước quan trọng đảm bảo sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.
1.2. Thiết kế khuôn mẫu thử uốn và va đập
Tương tự như khuôn mẫu thử kéo, thiết kế khuôn mẫu thử uốn và khuôn mẫu thử va đập cũng dựa trên các tiêu chuẩn ISO 178, ASTM D 6272 và ISO 179, ASTM D 6110. Tuy nhiên, hình dạng và kích thước mẫu thử khác nhau, đòi hỏi thiết kế khuôn riêng biệt. Thiết kế khuôn mẫu thử uốn cần đảm bảo khả năng giữ mẫu thử chắc chắn trong quá trình thử nghiệm. Thiết kế khuôn mẫu thử va đập cần chú trọng đến khả năng hấp thụ năng lượng va đập và đảm bảo an toàn. Mô phỏng MoldFlow cũng được áp dụng để tối ưu hóa thiết kế, đặc biệt là vị trí cổng phun và hệ thống làm mát. Kiểm tra độ chính xác kích thước của khuôn và mẫu thử là rất quan trọng để đảm bảo kết quả thử nghiệm đáng tin cậy.
II. Chế tạo khuôn mẫu Chế tạo khuôn mẫu Gia công khuôn mẫu
Phần này tập trung vào quá trình chế tạo bộ khuôn mẫu thử. Sau khi hoàn thành thiết kế khuôn mẫu, quá trình chế tạo khuôn mẫu được thực hiện. Gia công CNC là công nghệ chính được sử dụng để tạo ra các chi tiết của khuôn với độ chính xác cao. Việc lựa chọn vật liệu khuôn, vật liệu khuôn mẫu, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của khuôn. Quá trình gia công bao gồm các bước như tiện, phay, khoan, và đánh bóng bề mặt. Quản lý chất lượng khuôn mẫu được thực hiện chặt chẽ trong từng giai đoạn để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Kiểm tra chất lượng khuôn mẫu sau khi gia công là bước quan trọng, đảm bảo khuôn đạt được độ chính xác, độ bền và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.
2.1. Gia công và lắp ráp khuôn
Sau khi các chi tiết khuôn được gia công CNC với độ chính xác cao, bước tiếp theo là lắp ráp các chi tiết thành bộ khuôn hoàn chỉnh. Quá trình này đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác cao. Cộng nghệ chế tạo khuôn được áp dụng đảm bảo việc lắp ráp chính xác và kín khít. Kiểm tra sự ăn khớp giữa các chi tiết là rất quan trọng để tránh lỗi trong quá trình ép phun. Sau khi lắp ráp, bộ khuôn được kiểm tra kỹ lưỡng về chức năng và độ bền. Kiểm tra chất lượng khuôn mẫu bao gồm việc kiểm tra hình dạng, kích thước, và chức năng của từng chi tiết cũng như bộ khuôn hoàn chỉnh.
2.2. Quá trình ép thử và kiểm tra
Sau khi lắp ráp, bộ khuôn được sử dụng để ép thử mẫu. Quá trình này giúp kiểm tra tính khả thi của thiết kế và hiệu quả của quá trình chế tạo. Quy trình thử nghiệm vật liệu theo các tiêu chuẩn ISO và ASTM được thực hiện để đánh giá chất lượng mẫu thử. Kiểm tra cường độ kéo, kiểm tra độ bền uốn, và kiểm tra độ bền va đập được tiến hành để xác định các đặc tính cơ lý của vật liệu. Báo cáo thử nghiệm được lập để ghi lại kết quả thử nghiệm và đánh giá hiệu quả của bộ khuôn.
III. Tiêu chuẩn và Thử nghiệm Tiêu chuẩn ISO Tiêu chuẩn ASTM Thử nghiệm kéo Thử nghiệm uốn Thử nghiệm va đập
Đề tài tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn ISO và ASTM. ISO 527, ASTM D 638 định nghĩa các yêu cầu đối với thử nghiệm kéo. ISO 178, ASTM D 6272 quy định về thử nghiệm uốn. ISO 179, ASTM D 6110 là tiêu chuẩn cho thử nghiệm va đập. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy của kết quả. Phần mềm MoldFlow hỗ trợ mô phỏng quá trình ép phun giúp dự đoán các vấn đề kỹ thuật và tối ưu hóa thiết kế khuôn. Kiểm tra độ chính xác mẫu thử và chất lượng khuôn đảm bảo kết quả thử nghiệm chính xác. Phương pháp thử nghiệm vật liệu được mô tả chi tiết, đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy trong quá trình thử nghiệm.
3.1. Áp dụng tiêu chuẩn ISO và ASTM
Đề tài áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế ISO và ASTM để đảm bảo tính thống nhất và độ tin cậy của kết quả. Tiêu chuẩn ISO 527, ASTM D 638 cho thử nghiệm kéo, ISO 178, ASTM D 6272 cho thử nghiệm uốn, và ISO 179, ASTM D 6110 cho thử nghiệm va đập được sử dụng làm cơ sở thiết kế và chế tạo khuôn. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn này giúp đảm bảo tính khách quan và so sánh kết quả giữa các thí nghiệm khác nhau. Tiêu chuẩn thử nghiệm vật liệu này là nền tảng cho việc đánh giá chất lượng của vật liệu và sản phẩm.
3.2. Kết quả thử nghiệm và phân tích
Kết quả của các thử nghiệm kéo, thử nghiệm uốn, và thử nghiệm va đập được phân tích chi tiết. Dữ liệu thu thập được so sánh với các giá trị tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng mẫu thử và hiệu quả của bộ khuôn. Phân tích dữ liệu giúp xác định các điểm mạnh, điểm yếu của thiết kế và quá trình chế tạo. Báo cáo thử nghiệm tổng hợp kết quả và đưa ra kết luận về tính khả thi của thiết kế và chế tạo bộ khuôn. Kiểm tra cơ tính vật liệu cung cấp thông tin quan trọng cho việc đánh giá hiệu quả của quy trình sản xuất.
