ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CAO THANH KHÁNH

ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ÉP NHỰA
CĨ ĐỘ CHÍNH XÁC ĐIỀU KHIỂN CAO

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

ĐÀ NẴNG – Năm 2022


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CAO THANH KHÁNH

ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ÉP NHỰA
CĨ ĐỘ CHÍNH XÁC ĐIỀU KHIỂN CAO

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Mã số: 8520103

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học: TS. Hoàng Văn Thạnh

ĐÀ NẴNG – Năm 2022

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Tác giả luận văn ký và ghi rõ họ tên

Cao Thanh Khánh

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


ii
THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ÉP NHỰA CĨ ĐỘ CHÍNH XÁC ĐIỀU KHIỂN CAO
Học viên: Cao Thanh Khánh
Mã số: 8520103

Khóa: 41

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt – Hiện nay trên thế giới đã nghiên cứu và sản xuất nhiều máy đúc ép nhựa phục

vụ cho ngành công nghiệp nhựa. Đa số các nghiên cứu và sản xuất về máy đúc ép nhựa đều
tập trung ở các nước có nền cơng nghiệp phát triển. Ngược lại với xu thế phát triển trên thế
giới thì Việt Nam có một vài nghiên cứu về máy đúc ép nhựa nhưng đa phần là tối ưu các
tham số của máy đúc ép nhựa đã có để cải thiện chất lượng sản phẩm chứ chưa trực tiếp
nghiên cứu sản xuất máy đúc ép nhựa. Mặt khác, hiện nay các tài liệu nghiên cứu về máy
đúc ép nhựa điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, hoặc kết hợp động cơ servo bơm dầu thủy
lực được nghiên cứu chủ yếu, chứ chưa có bất kỳ tài liệu nào nghiên cứu về máy đúc ép
nhựa điều khiển hoàn toàn bằng điện (dùng động cơ servo). Luận văn này được đề xuất,
nhằm mục đích tạo ra một tài liệu nghiên cứu về máy đúc ép nhựa hồn tồn bằng điện để
phục vụ cơng việc nghiên cứu và sản xuất các máy đúc ép nhựa có cơng suất nhỏ để sản
xuất các thấu kính quang học được dùng trong lĩnh vực chiếu sáng.

Từ khóa – Máy đúc ép nhựa; quang học, nhựa, thiết kế, chế tạo.

HIGH CONTROL PRECISION PLASTIC INJECTION MOLDING
MACHINE DESIGN
Abstract – Currently, the world has researched and produced many plastic injection
molding machines for the plastic industry. Most of the research and production on plastic
injection molding machines are concentrated in industrialized countries. Contrary to the
development trend in the world, Vietnam has a few studies on plastic injection molding
machines, but most of them are optimizing the parameters of existing plastic injection
molding machines to improve product quality, not directly. Research and manufacture
plastic injection molding machines. On the other hand, at present, the research documents
on plastic injection molding machines controlled entirely by hydraulics, or combined with
servo motors with hydraulic oil pumps are mainly studied, but there have not been any
research documents on this topic fully electric controlled plastic injection molding machine
(servo motor). This thesis is proposed, with the aim of creating a research paper on the allelectric plastic injection molding machine to serve the research and production of small
capacity plastic injection molding machines for the production of plastic components .
Optical glasses are used in the field of lighting.
Key words – Plastic injection molding machine; optics; plastic; design; manufacturing.


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


iii

MỤC LỤC
Chương 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ................................................................. 3
1.1. Giới thiệu về công nghệ đúc ép ................................................................... 3
1.1.1. Công nghệ đúc ép.................................................................................. 3
1.1.2. Nhu cầu thực tế và hiệu quả kinh tế của công nghệ đúc ép ................... 3
1.1.3. Khả năng công nghệ của công nghệ đúc ép ........................................... 4
1.2. Giới thiệu về máy đúc ép nhựa .................................................................... 4
1.2.1. Phân loại máy đúc ép nhựa ................................................................... 4
1.2.2. Cấu tạo của máy đúc ép nhựa ................................................................ 4
1.3. Khảo sát về nghiên cứu và sản xuất máy đúc ép nhựa ................................. 6
1.3.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ở trong nước ........................................ 6
1.3.2. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ở nước ngồi ........................................ 7
1.4. Đặt vấn đề .................................................................................................... 9
1.5. Cấu trúc của luận văn ................................................................................ 10
Chương 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐỘNG .............. 11
2.1. Tổng quan các dạng máy đúc ép trên thị trường ........................................ 11
2.2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế .................................................. 11
2.2.1. Phân tích ưu nhược điểm của các phương án ...................................... 11
2.2.2. Lựa chọn phương án ........................................................................... 16
2.2.3. Sơ đồ động học cho toàn máy ............................................................. 16
2.2.4. Ưu, nhược điểm của máy đúc ép nhựa bằng điện ................................ 17
2.2.5. Chu trình ép một sản phẩm ................................................................. 18

Chương 3. LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ MÁY ĐÚC ÉP NHỰA 20
3.1. Động cơ Servo ........................................................................................... 20
3.1.1. Giới thiệu về động cơ Servo ................................................................ 20
3.1.2. Sự khác biệt của động cơ servo so với động cơ thường ....................... 20
3.1.3. Cấu tạo động cơ servo ......................................................................... 21
3.1.4. Sơ đồ động cơ servo biểu diễn trên Matlab ......................................... 22

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


iv
3.2. Bộ truyền đai răng ..................................................................................... 26
3.2.1. Giới thiệu ............................................................................................ 26
3.2.2. Các thành phần của đai răng ............................................................... 26
3.3. Bộ truyền vít me bi- đai ốc ........................................................................ 27
3.3.1. Giới thiệu ............................................................................................ 27
3.3.2. Các dạng hỏng và chỉ tiêu tính tốn .................................................... 28
Chương 4. TÍNH TỐN KẾT CẤU MÁY ........................................................... 29
4.1. Tính tốn hệ thống kẹp .............................................................................. 29
4.1.1. Giới thiệu ............................................................................................ 29
4.1.2. Tổng quan về cơ cấu ........................................................................... 30
4.1.3. Mơ hình tính tốn ................................................................................ 34
4.2. Tính tốn hệ thống phun ............................................................................ 40
4.2.1. Định nghĩa và mối quan hệ giữa các thông số ..................................... 40
4.2.2. Tính tốn cụm phun ............................................................................ 42
4.2.3. Tính tốn bộ truyền đai răng giữa trục vít và động cơ servo ............... 46
4.2.4. Tính tốn hệ dẫn động vít me – đai ốc bi ............................................ 50
4.2.5. Thiết kế bộ truyền đai giữa bộ truyền vít me-đai ốc bi với động cơ Servo

...................................................................................................................... 54
Chương 5. MƠ PHỎNG CỤM MƠ HÌNH ĐỂ XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ ĐIỀU KHIỂN
............................................................................................................................. 58
5.1. Mô phỏng đáp ứng cho q trình phun ...................................................... 58
5.1.1. Thơng số đầu vào cho quá trình phun ................................................. 58
5.1.2. Phần mềm mơ phỏng đáp ứng ............................................................. 58
5.2. Phương pháp tính tốn cho q trình mơ phỏng ......................................... 60
5.2.1. Phương pháp tính tốn ........................................................................ 60
5.2.2. Các giá trị đáp ứng theo tính tốn ....................................................... 62
5.3. Chế tạo cụm mơ hình ................................................................................. 66
5.3.1. Chọn cấu kiện ..................................................................................... 66
5.3.2. Cách thực hiện thực nghiệm ................................................................ 68
Chương 6. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 71
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


v
6.1. Thiết kế cụm kẹp ....................................................................................... 71
6.1.1. Cơ cấu kẹp được thiết kế tối ưu .......................................................... 71
6.1.2. Kiểm tra độ bền của cơ cấu kẹp .......................................................... 75
6.2. Thiết kế cụm phun ..................................................................................... 78
6.2.1. Lý thuyết so sánh vận tốc phun với máy chuẩn Fanuc ........................ 78
6.2.2. Thực nghiệm sai lệch giữa vị trí giữa động cơ servo và động cơ thường79
6.2.3. Thực nghiệm xác định giá trị vận tốc phun so với máy chuẩn Fanuc .. 82
6.3. Thảo luận ................................................................................................... 85
6.3.1. Thảo luận về cụm kẹp ......................................................................... 85
6.3.2. Thảo luận về cụm phun ....................................................................... 85
Chương 7. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................................... 86

7.1. Kết luận ..................................................................................................... 86
7.2. Những vấn đề tồn tại.................................................................................. 86
7.3. Hướng phát triển đề tài .............................................................................. 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………….……………...……………………87

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1.Áp suất phun của một số loại nhựa ........................................................ 51
Bảng 5.1.Khối lệnh cần thực hiện trong mơ phỏng ............................................... 60
Bảng 6.1.Thơng số vị trí đo của động cơ thường và động cơ servo ...................... 80
Bảng 6.2.Vận tốc phun khi sử dụng động cơ servo ............................................... 82
Bảng 6.3.Hệ số ma sát của một số polymer tương ứng ......................................... 84
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1.Chu trình cơng nghệ đúc ép nhựa ............................................................ 3
Hình 1.2.Các thành phần cơ bản của máy đúc ép ................................................... 5
Hình 1.3.Hệ thống kẹp của máy đúc ép nhựa ......................................................... 5
Hình 1.4.Hệ thống phun của máy đúc ép nhựa ....................................................... 6
Hình 1.5.Cấu trúc của luận văn ............................................................................ 10
Hình 2.1.Sơ đồ nguyên lý phương án 1 ................................................................ 11
Hình 2.2.Sơ đồ nguyên lý phương án 2 ................................................................ 12
Hình 2.3.Sơ đồ nguyên lý phương án 3 ................................................................ 13
Hình 2.4.Sơ đồ nguyên lý phương án 4 ................................................................ 14
Hình 2.5.Sơ đồ nguyên lý phương án 5 ................................................................ 15
Hình 2.6.Sơ đồ động học tồn máy ....................................................................... 17
Hình 2.7.Sơ đồ q trình đúc ép phun .................................................................. 18

Hình 3.1.Cấu trúc điều khiển vịng kín ................................................................. 22
Hình 3.2.Sơ đồ điều khiển vịng kín động cơ servo tổng qt............................... 22
Hình 3.3.Sơ đồ điều khiển vịng kín động cơ servo cụ thể .................................... 23
Hình 3.4.Ảnh hưởng của hệ số khuếch đại đến momen động cơ........................... 23
Hình 3.5.Khối điều khiển động cơ Servo .............................................................. 24
Hình 3.6.Giá trị của đường cong đáp ứng tại các thời điểm khác nhau[11] .......... 25
Hình 3.7.Ảnh hưởng của biến điều khiển đến momen động cơ ............................. 25
Hình 3.8.Bộ truyền đai răng [59] .......................................................................... 26
Hình 3.9.Lực ở các nhánh dẫn phụ thuộc vào lực căng ban đầu ........................... 27
Hình 3.10.Bộ truyền vít me bi – đai ốc[60] .......................................................... 28

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


vii
Hình 4.1.Cơ cấu kẹp chuyển đổi kép năm điểm của máy ép phun ........................ 31
Hình 4.2.Biểu đồ lực của cơ cấu kẹp năm điểm kép ............................................. 31
Hình 4.3.Sơ đồ tính toán chiều dài các khâu của cơ cấu kẹp ................................ 33
Hình 4.4.Thiết kế sơ bộ 3D cho cơ cấu kẹp .......................................................... 34
Hình 4.5.So sánh tốc độ khn di động (a) và tỷ lệ khuếch đại tốc độ (b) theo mơ
hình đề xuất [24] và kỹ thuật mô phỏng hiện tại .................................................. 35
Hình 4.6.Biểu đồ so sánh lực trục khuỷu (a) và tỷ số khuếch đại lực (b) theo mơ hình
đề xuất [24] và kỹ thuật mơ phỏng ....................................................................... 36
Hình 4.7.Biểu đồ lực trên cơ cấu kẹp và trục khuỷu (a) và tỷ lệ khuếch đại lực (b)
của thiết kế sơ bộ theo mơ phỏng động lực học .................................................... 36
Hình 4.8.Mơ hình kiểm tra hội tụ ......................................................................... 39
Hình 4.9.Kết quả của nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước mắt lưới đối với ứng
suất ....................................................................................................................... 39

Hình 4.10.Sơ đồ động học cụm phun .................................................................... 42
Hình 4.11.Trục vít me – đai ốc bi [54] ................................................................. 50
Hình 4.12.Đồ thị xác định ứng suất lớn nhất σmax [3] ........................................... 54
Hình 5.1.Giao diện ứng dụng MATLAB SIMULINK 2017 .................................. 58
Hình 5.2.Thư viện của ứng dụng MATLAB SIMULINK ..................................... 59
Hình 5.3.Mơ hình tính tốn cho q trình phun .................................................... 61
Hình 5.4.Mơ hình động cơ servo tổng qt trong MATLAB ................................ 62
Hình 5.5.Sơ đồ đáp ứng của tốc độ động cơ (rad/s) .............................................. 63
Hình 5.6.Tốc độ quay của động cơ và của trục vít me bi- đai ốc(rpm) ................. 63
Hình 5.7.Hành trình di chuyển của trục vít(m) ..................................................... 64
Hình 5.8.Lưu lượng phun của trục vít phun (m3/s) ............................................... 65
Hình 5.9.Thể tích phun của trục vít (cm3) ............................................................ 66
Hình 5.10.Bộ truyền vít me – đai ốc bi[56] .......................................................... 67
Hình 5.11.Encoder xác định số vịng quay[55] ..................................................... 67
Hình 5.12.Thước quang Mitutoyo[57] .................................................................. 68
Hình 5.13.Bộ điều khiển PLC FX1N-60MT-001[58] ........................................... 68
Hình 5.14.Mơ hình thực nghiệm thực tế ............................................................... 69

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


viii
Hình 5.15.Số liệu máy chuẩn Fanuc từ catalog [61] ............................................. 70
Hình 5.16.Đồ thị vận tốc phun của máy chuẩn Fanuc [61] ................................... 70
Hình 5.17.Tải trọng được đặt trên cơ cấu vít me bi- đai ốc .................................. 70
Hình 6.1.Lực tối ưu (a) và tỷ lệ khuếch đại lực (b) của cơ cấu kẹp ...................... 72
Hình 6.2.Tỉ lệ khuếch đại tốc độ của khn di động ............................................ 72
Hình 6.3. Hành trình của trục khuỷu của thiết kế sơ bộ và tối ưu ......................... 73

Hình 6.4.Giá trị của góc sơ bộ và tối ưu hóa ........................................................ 73
Hình 6.5.Mối quan hệ tỉ số giữa độ khuếch đại lực và các góc ban đầu của các liên
kết. ....................................................................................................................... 74
Hình 6.6.Mối quan hệ giữa các góc và hành trình của khn chuyển động .......... 75
Hình 6.7.Mối quan hệ giữa lực kẹp và kích thước chính của cơ cấu kẹp .............. 76
Hình 6.8.Ứng suất trên bộ kẹp ở trạng thái khn đóng. ...................................... 76
Hình 6.9.Ứng suất trên thanh dẫn hướng của bộ kẹp ở trạng thái khuôn đóng ...... 77
Hình 6.10.Ứng suất trên các liên kết của bộ kẹp ở trạng thái khn đóng ............ 77
Hình 6.11.Ứng suất trên tấm di động của bộ kẹp ở trạng thái khn đóng ........... 77
Hình 6.12.Mơ hình phản hồi vịng kín để xác định giá trị vận tốc phun ............... 78
Hình 6.13.Tốc độ phun của máy thiết kế .............................................................. 79
Hình 6.14.Chênh lệch vị trí giữa hai loại động cơ ................................................ 81
Hình 6.15.Vận tốc phun của máy sử dụng động cơ servo ..................................... 82
Hình 6.16.Vận tốc phun giữa thực nghiệm và lý thuyết ........................................ 83
Hình 6.17.Ảnh hưởng của hệ số ma sát tĩnh đến tốc độ phun của nhựa ................ 84

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Định nghĩa

(0)

Tấm khuôn cố định


(1)

Liên kết ACD

(2)

Liên kết BC

(3)

Liên kết DE

(4)

Trục khuỷu gắn với piston

(5)

Tấm khuôn di động được nối với liên kết BC

AC

Độ dài AC của liên kết ACD

CD

Độ dài CD của liên kết ACD

IA


Chiều dài của phần kết nối giữa liên kết ACD với tấm cố định

BC

Độ dài của liên kết BC

EG

Nửa chiều dài của đầu liên kết

𝜶𝟏

Góc giữa AC và trục hồnh lúc đóng khn

𝜶𝟐

Góc giữa BC và trục hồnh lúc đóng khn

𝜶𝟑

Góc giữa CD và trục tung lúc đóng khn

𝜷

Góc giữa DE và trục tung lúc đóng khn

Fc

Lực của vít me bi – đai ốc


P

Lực kẹp của máy

Fijx

Lực sinh ra từ liên kết i tác dụng lên liên kết j theo phương
ngang

Fijy

Lực sinh ra từ liên kết i tác dụng lên liên kết j theo phương
đứng

b

Khoảng cách thẳng đứng giữa hai thanh hỗ trợ IA

L

Hành trình của tấm di động

L0

Hành trình của vít me bi – đai ốc

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



x

Ký hiệu

Định nghĩa

L2

Chiều dài thay đổi lúc đóng khn

L1

Chiều dài thay đổi lúc mở khuôn

T1

Lực trên liên kết ACD theo hướng AC

T3

Lực trên liên kết ACD theo hướng CD

T2

Lực trên liên kết BC

T4


Lực trên liên kết DE

K

Hệ số khuếch đại lực

Kv

Tỷ lệ khuếch đại tốc độ (giữa khuôn di động và trục khuỷu)

Kvmax

Tỷ lệ khuếch đại tốc độ ở mức tối đa cục bộ

Kvmin

Tỷ lệ khuếch đại tốc độ ở mức tối thiểu cục bộ

Kd

Tỷ lệ khuếch đại hành trình (giữa khuôn di động và trục
khuỷu)

Kd optimal

Tỷ lệ khuếch đại hành trình của thiết kế tối ưu

Kd preliminary

Tỷ lệ khuếch đại hành trình của thiết kế sơ bộ


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


1
MỞ ĐẦU
I. Tên đề tài
Thiết kế máy đúc ép nhựa có độ chính xác điều khiển cao
II. Lý do chọn đề tài
Đúc ép là công nghệ sản xuất sản phẩm bằng cách phun vật liệu nóng chảy vào
khn đúc. Q trình ép phun có thể thực hiện được trên nhiều loại vật liệu, phần lớn
là kim loại (hay được gọi là đúc áp lực), thủy tinh, vật liệu đàn hồi, vật liệu pha trộn,
và phổ biến nhất là vật liệu nhựa. Vật liệu được cho vào một thùng nóng, trộn đều (sử
dụng một hệ thống trục vít) và phun vào khn, làm nguội và đơng đặc thành hình
dạng của lịng khn. Trong q trình này khơng có bất kỳ một phản ứng hóa học nào.
Cùng với sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của vật liệu nhựa cũng như kỹ thuật ép
phun, các trang thiết bị máy móc trong lĩnh vực này cũng ngày càng thêm hiện đại và
công suất ngày càng lớn.
Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, trên thế giới hiện nay có rất nhiều
công ty chuyên thiết kế và chế tạo máy ép phun phục vụ cho ngành cơng nghiệp nhựa.
Qua tìm hiểu, các công ty chuyên sản xuất và chế tạo máy ép phun chủ yếu tập trung
ở những nước có nền công nghiệp phát triển mạnh như Mỹ, Đức, Nhật Bản, Trung
Quốc, Hàn Quốc,… với các hãng máy ép phun có tên tuổi nổi tiếng phân bố trên thế
giới như Fanuc, Sumitomo, Toshiba, Mitsubishi, Kawaguchi, JSW,… Tuy nhiên,
ngược lại với sự phát triển ấy thì ở nước ta chưa có hãng máy ép phun nhựa nào mang
thương hiệu xuất xứ từ Việt Nam.
Cuối cùng điều quan trọng cần nói đến ở đây là chất lượng sản phẩm nhựa sau khi
đúc ép phụ thuộc vào lượng nhựa được cấp vào khuôn, lượng nhựa này với dòng máy

hiện nay được điều khiển bởi động cơ thủy lực thông qua trục vitme, gây nên sai số
điều khiển do quán tính, độ trễ khi đảo chiều.
Vậy việc chọn đề tài “Thiết kế máy đúc ép nhựa có độ chính xác điều khiển cao”
là một đề tài cần thiết nhằm mục đích mang lại hiệu quả kinh tế cao, đồng thời đáp ứng
được nhu cầu phong phú của mỗi người.
III. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm hiểu, thiết kế máy đúc ép nhựa.
Kiểm sốt q trình phun của máy đúc ép nhựa.
Điều kiển động cơ Servo.
Xác định sai lệch điều khiển dẫn đến sai lệch lượng nhựa cấp vào.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2
IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
a) Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu theo máy đúc ép Fanuc – 30 Tấn
b) Phạm vi nghiên cứu
So sánh sai lệch giữa điều khiển bằng động cơ thường và động cơ servo, để xác
định sai lệch lượng nhựa cấp vào cho máy.
V. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết và mơ hình thực nghiệm
a) Phương pháp lý thuyết
Nghiên cứu về công nghệ đúc ép, thực trạng và xu hướng sử dụng công nghệ máy
đúc ép tại Việt Nam.
Nghiên cứu chất lượng sản phẩm nhựa sau khi đúc ép.
b) Phương pháp thực nghiệm

Tạo một mơ hình nhỏ, có vitme, lần lượt thay thế động cơ bình thường và động cơ
servo để lấy giá trị điều khiển và đánh giá.
VI. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
a) Ý nghĩa khoa học
Đề tài thiết kế máy đúc ép nhựa có độ chính xác điều khiển cao là cơ sở để tạo hình
các sản phẩm có hình dạng phức tạp, địi hỏi có độ chính xác cao như trong các lĩnh
vực y tế, hàng không vũ trụ,…
Công nghệ đúc ép tạo ra mọi sản phẩm theo yêu cầu của thị trường, đồng thời nó
cũng có thể tái chế sử dụng nhiều lần, là sản phẩm thân thiện với môi trường.
b) Ý nghĩa thực tiễn
Công nghệ đúc ép nhựa sử dụng khn mẫu chính xác là cách tốt nhất duy trì các
bộ phận nhựa ép ra có hình dáng, kích thước nguyên mẫu.
VII. Dự kiến kết quả đạt được
Thiết kế được máy đúc ép nhựa có độ chính xác điều khiển cao bằng cách dùng
động cơ servo.
Xác định được sai số giữa điều khiển bằng thủy lực và điều khiển bằng động cơ
servo, từ đó xác định được lượng nhựa đầu vào.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


3

Chương 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về công nghệ đúc ép
1.1.1. Công nghệ đúc ép
Ép phun là công nghệ sản xuất sản phẩm bằng cách phun vật liệu nóng chảy vào
khn đúc. Q trình ép phun có thể thực hiện được trên nhiều loại vật liệu, phần lớn

là kim loại (hay được gọi là đúc áp lực), thủy tinh, vật liệu đàn hồi, vật liệu pha trộn,
và phổ biến nhất là vật liệu nhựa. Vật liệu được cho vào một thùng nóng, trộn đều (sử
dụng một hệ thống trục vít) và phun vào khn, làm nguội và đơng đặc thành hình
dạng của lịng khn. Trong q trình này khơng có bất kỳ một phản ứng hóa học nào.

Hình 1.1.Chu trình cơng nghệ đúc ép nhựa
1.1.2. Nhu cầu thực tế và hiệu quả kinh tế của công nghệ đúc ép
Ngày nay, chúng ta có thể dễ dàng thấy rằng xung quanh chúng ta luôn hiện hữu
rất nhiều sản phẩm nhựa. Bất cứ cá nhân, gia đình, hay một tổ chức bất kỳ nào cũng có
sử dụng sản phẩm từ nhựa. Từ các sản phẩm phức tạp như các chi tiết dùng trong xe
máy, ôtô và máy bay cho đến những sản phẩm gia dụng hay những dụng cụ học tập
như: thước, bút, compa hay đồ chơi trẻ em…đều được làm từ nhựa. Các sản phẩm từ
nhựa xuất hiện với số lượng mẫu mã, màu sắc, kiểu dáng hết sức đa dạng và phong
phú đáp ứng được nhu cầu và sở thích của tất cả mọi người. Điều này có nghĩa rằng
sản phẩm nhựa đã trở thành một phần quan trọng trong đời sống. Vật liệu được sử
dụng ngày càng nhiều để thay thế một phần các vật liệu như: sắt thép, nhơm, đồng,
gỗ, đá,… bởi vì nó có rất nhiều ưu điểm như: nhẹ, bền, dẻo dai, có thể tái sử dụng hay
tái chế dễ dàng, đồng thời nó khơng xảy ra phản ứng hóa học khi ở trong mơi trường
khơng khí với điều kiện bình thường…Mặt khác, trong bối cảnh sản lượng vật liệu kim

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


4
loại hay gỗ ngày càng giảm, ta có thể nói rằng nhu cầu sử dụng vật liệu nhựa sẽ ngày
càng tăng trong tương lai.
Tóm lại, sự ra đời của cơng nghệ đúc ép phun và vật liệu nhựa đã mang lại hiệu
quả kinh tế rất lớn, đồng thời đáp ứng được nhu cầu phong phú của mỗi người. Tuy

nhiên, bên cạnh việc thỏa mãn nhu cầu của mỗi người, mỗi cá nhân chúng ta cần sử
dụng nhựa một cách hợp lý nhất để tránh những hệ lụy không tốt cho môi trường.
1.1.3. Khả năng công nghệ của công nghệ đúc ép
- Tạo ra những sản phẩm đa dạng mẫu mã và hình dáng.
- Tạo ra được sản phẩm có hình dáng mặt trong và ngoài phức tạp.
- Khả năng tự động hóa, tối ưu tốt.
- Sản phẩm sau khi ép phun có độ nhẵn bóng bề mặt cao.
- Phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng khối.
1.2. Giới thiệu về máy đúc ép nhựa
Cùng với sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của vật liệu nhựa cũng như kỹ thuật ép
phun, các trang thiết bị máy móc trong lĩnh vực này cũng ngày càng thêm hiện đại và
công suất ngày càng lớn. Một trong những loại thiết bị quan trọng trong ngành nhựa là
máy ép phun, nó được sản xuất với số lượng và chủng loại lớn nhằm đáp ứng đủ nhu
cầu sử dụng thiết bị máy móc trong ngành nhựa.
1.2.1. Phân loại máy đúc ép nhựa
Có thể phân loại máy đúc ép theo nhiều tiêu chí khác nhau như sau:
- Theo lực kẹp khn: Có các loại máy với lực kẹp từ 30 đến 8000 tấn.
- Theo trọng lượng sản phẩm một lần phun tối đa.
- Theo loại piston hay trục vít.
- Theo kiểu trục vít.
- Theo loại trục vít nằm ngang hay thẳng đứng.
1.2.2. Cấu tạo của máy đúc ép nhựa
Một máy ép phun có các bộ phận cơ bản sau:
- Hệ thống kẹp.
- Hệ thống phun.
- Hệ thống khuôn.
- Hệ thống hỗ trợ ép phun.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


5
- Hệ thống điều khiển.
Hệ thống
kẹp

Hệ thống
khuôn

Hệ thống
phun

Hệ thống hỗ
trợ phun

Hệ thống điều khiển

Hình 1.2.Các thành phần cơ bản của máy đúc ép
1.2.2.1 Hệ thống kẹp
Hệ thống kẹp có chức năng đóng mở khn, nó tạo lực kẹp và giữ khn ln
đóng chặt trong q trình phun nhựa, làm nguội sau đó tạo lực kéo khn về để đẩy
sản phẩm ra khỏi khuôn. Hệ thống này gồm: Cụm đẩy của máy, cụm kìm, tấm di động,
tấm cố định và trục dẫn hướng.
hướng

Tấm di
động


Cơ cấu
kẹp

Động cơ
Servo

Tấm cố
định

Hình 1.3.Hệ thống kẹp của máy đúc ép nhựa

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6
1.2.2.2 Hệ thống phun
Hệ thống phun làm nhiệm vụ phun nhựa nóng chảy vào khn, tạo lực nén, khử
rỗ khí. Hệ thống này bao gồm các bộ phận: Phễu cấp liệu, khoang chứa liệu, băng gia
nhiệt, trục vít, van một chiều, vịi phun.

Hình 1.4.Hệ thống phun của máy đúc ép nhựa
1.3. Khảo sát về nghiên cứu và sản xuất máy đúc ép nhựa
1.3.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ở trong nước
1.3.1.1 Tình hình nghiên cứu
Có rất nhiều nghiên cứu khoa học trong nước công bố về chế tạo, cải thiện và
nâng cấp máy đúc ép phun nhựa, nhưng đa phần các cơng bố này đều dựa vào tối ưu
hố các thơng số của máy đúc ép nhựa đã có để cải thiện chất lượng cho sản phẩm thu
được.

Bài báo của tác giả TS. Trần Đình Sơn – TS. Hồng Văn Thạnh với tiêu
đề “Nghiên cứu công nghệ chế tạo chi tiết quang học bằng quá trình đúc ép
phun”. Tạp chí khoa học và cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng. Số: 12(61), quyển 2. Trang:
108 - 113. Năm 2012. [6]
Bài báo của tác giả TS. Trần Đình Sơn – TS. Hoàng Văn Thạnh với tiêu đề
“Nghiên cứu độ cong vênh của lớp nền đĩa CD & DVD cho quá trình đúc ép
phun”. Tạp chí khoa học và cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng. Số: 12(85) - 2014 Volume
1. Trang: 78 - 80. Năm 2014 [7]
Bài báo của tác giả TS. Trần Đình Sơn – TS. Hồng Văn Thạnh, với tiêu đề
“Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bằng quá trình đúc ép
phun”. Kỷ yếu hội nghị khoa học và cơng nghệ tồn quốc về cơ khí lần thứ 3 - Nhà

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7
xuất bản khoa học và kỹ thuật. Số: ISBN: 978-604-67-0061-6. Trang: 590 - 596. Năm
2013. [8]
Bài báo của TS. Trần Đình An – Đại Học Nguyễn Tất Thành, với chủ đề “Các
yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ép phun nhựa nhiệt dẻo” [9]. Bài báo này
nói lên các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ngoại quan của sản phẩm ép phun nhựa
nhiệt dẻo từ khuôn mẫu được thiết kế để ép phun. Các thông số vận hành máy ép phun
và kể cả hành động phụ trợ liên quan khác như vật liệu nhiễm bẩn, tỷ lệ nhựa tái sinh
sử dụng, vệ sinh khuôn.
Năm 2014, PGS.TS Đặng Xuân Phương – Đại Học Nha Trang, với chủ đề
“General frameworks for optimization of plastic injection molding process
parameters” [10]. Bài báo nói về khn khổ chung để tối ưu hố q trình ép nhựa,
hai khn khổ chung để tối ưu hóa dựa trên mơ phỏng của thơng số q trình ép phun,

bao gồm tối ưu hóa trực tiếp và tối ưu hóa mơ hình hóa.
1.3.1.2 Tình hình sản xuất
Qua tìm hiểu, hiện nay trong nước chưa có bất kỳ một công ty nào sản xuất được
máy đúc ép nhựa phục vụ cho sản xuất và xuất khẩu. Máy đúc ép phun trong nước đa
phần được nhập khẩu từ nước ngoài, các công ty ở Việt Nam nhận thông tin đặt hàng
rồi chuyển giao lại cho các cơng ty chính ở nước ngồi sản xuất.
1.3.2. Tình hình nghiên cứu, sản xuất ở nước ngồi
1.3.2.1 Tình hình nghiên cứu
Đối với máy đúc ép nhựa thì hiện nay trên thế giới cũng có nhiều nghiên cứu phục
vụ cho việc nghiên cứu học thuật và sản xuất. Hiện tại có 3 loại nghiên cứu về máy
đúc ép phun nhựa bao gồm: Máy đúc ép phun hoàn toàn bằng thuỷ lực, máy đúc ép
dùng động cơ servo để bơm dầu thuỷ lực và máy đúc ép hoàn toàn bằng điện.
Trong báo cáo khoa học của mình năm 2019, các tác giả Chun-Ying Lin, FangCheng Shen, Huo-Tsai Wu và Huei-Huang Lee. No.1, University Road, Taiwan 70101,
Taiwan [26] với nội dung “Injection Molding Process Control of Servo-Hydraulic
System” đã nêu ra vấn đề kiểm soát hệ thống servo thuỷ lực trong máy đúc ép nhựa.
Đây là một quá trình kiểm sốt điểm chuyển mạch V-P của q trình đúc ép nhựa, đồng
thời thấy được ưu điểm của việc dùng động cơ servo để bơm dầu thuỷ lực.
Vào năm 2021, các tác giả An Yang, Weigang Guo, Tianlong Han, Congrong
Zhao, Hongwei Zhou and Jianping Cai. Hangzhou Vocational and Technical College,
Hangzhou 310018, China [27] với tiêu đề “Feedback Control of Injection Rate of the
Injection Molding Machine Based on PID Improved by Unsaturated Intelgral”. Bài
báo nói về việc kiểm sốt tốc độ phản hồi phun của máy ép phun servo-thuỷ lực dựa
trên bộ cải tiến PID bằng tích phân khơng bão hoà.
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


8
Năm 2018, các tác giả Shengrui Yu, Lanyu Zeng. Jingdezhen Ceramic Institute,

Jingdezhen, China [28] đã nghiên cứu về đề tài “Control Strategy of Screw Motion
During Plasticizing Phase for All-Electric Injection Molding Machine”. Bài báo nói
về việc kiểm sốt trục vít của máy ép phun hoàn toàn bằng điện, bằng cách thiết lập
hai quy trình tiêu chuẩn và khơng tiêu chuẩn kết hợp với nhau để điều khiển trục vít
trong quá trình phun.
Bài báo của tác giả Shuangcheng và tác giả Wujun Lai, Branch of Mechanical and
Electronic engineering Jiangxi Environmental Engineering Vocational college
Ganzhou, Jiangxi, P.R. China, 341000 [29], với tiêu đề “Control system software
design of injection molding machine based on neural network”. Bài báo nói về thiết
kế phần mềm điều khiển phun dựa trên mạng nơ ron.
Bài báo của tác giả Emlyn Garvey, Moldflow Pty. Ltd. Australia và của tác giả
David Kazmer, University of Massachusetts Amherst, United States of America [30],
với tiêu đề “Application of Matlab to Injection Molding Quality Control”. Bài báo nói
về ứng dụng của phần mềm Matlab để kiểm sốt chất lượng khn ép phun.
Bài báo của tác giả Tao Liu, Ke Yao và Furong Gao, IEEE transaction on control
system technology, Vol 17, No 06, November 2009 [31], với tiêu đề “Identification
and Autotuning of Temperature – Control system with application to injection
molding”. Bài báo nói về việc tự động nhận dạng và điều chỉnh nhiệt độ-hệ thống điều
khiển với ứng dụng cho đúc ép phun nhựa.
Bài báo của tác giả Benigno Munoz-Barron, Luis Morales-Velazquez, Rene J.
Romero-Troncoso, Carlos Rodriguez-Donate, Miguel Trejo-Hernandez, Juan P.
Benitez-Rangel and Roque A. Osornio-Rios, HSPdigital-CA Mecatronica, Facultad de
Ingenieria, Universidad Autonoma de Queretaro, Campus San Juan del Rio, Rio
Moctezuma 249, Col. San Cayetano, 76807 San Juan del Rio, Qro [32], với tiêu đề
“FPGA-Based Multiprocessor System for Injection Molding Control”. Bài báo nói về
hệ thống đa xử lý dựa trên FPGA để điều khiển ép phun.
Bài báo của tác giả Olga Ogorodnyk, Mats Larsen, Kristian Martinsen, Ole Vidar
Lyngstad, Norwegian University of Science and Technology, Dep. Manufacturing and
Civil Engineering, Teknologivegen 22, 2015 Gjovik, Norway [33], với tiêu đề
“Development of Application Programming Interface Prototype for Injection Molding

Machines”. Bài báo nói về việc phát triển mẫu giao diện lập trình ứng dụng cho máy
ép phun.
Bài báo của tác giả Jain A R Tony B, S Karthikeyen, B Jeslin A R Alex1 and Z
Jahid Ali Hasan, College of Engineering, Kalavakkam, Chennai-603110, India [34],
với tiêu đề “Injection Molding Parameters Calculations by Using Visual Basic (VB)

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


9
Programming”. Bài báo nói về việc phát triển ứng dụng tính tốn khn phun bằng
cách lập trình visual basic.
Bài báo của tác giả Dipl.-Ing. C. Hostert, Prof. Dr.-Ing. S. Maas, Prof.Dr.-Ing. A.
Zurbes,Université du Luxembourg; Prof. Dr.-Ing. R.Nordmann, TU-Darmstadt [35],
với tiêu đề “Dynamic Simulation of an Injection Molding Machine”. Bài báo nói về
việc mơ phỏng động học của máy đúc ép phun.
Bài báo của tác giả Noriyuki Akasaka, Department of Control and Information
Engineering Kurume National College of Technology 1-1-1 Komorino, Kurume-City,
Fukuoka 830-8555, Japan [36], với tiêu đề “Synchronous Positioning Control in
Pressure Control Among Multi-AC Servomotors in Injection Molding Machine”. Bài
báo nói về kiểm soát định vị đồng bộ trong kiểm soát áp suất trong số động cơ Servo
motor AC trong máy ép phun nhựa.
Bài báo của tác giả Nwadinobi, C.P, Ezeaku, I.I and Ugwu, Department of
Mechanical Engineering, Abia State University, Uturu, Abia State, Nigeria [37], với
tiêu đề “Design and Fabrication of Mini-Injection Moulding Machine for Small-to
Medium Scale Plastic Processing”. Bài báo nói về thiết kế và chế tạo máy ép phun
mini để chế biến nhựa quy mơ vừa và nhỏ.
1.3.2.2 Tình hình sản xuất

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều công ty chuyên thiết kế và chế tạo máy đúc ép
nhựa phục vụ cho ngành cơng nghiệp nhựa. Qua tìm hiểu, các công ty chuyên sản xuất
và chế tạo máy ép phun chủ yếu tập trung ở những nước có nền công nghiệp phát triển
như Mỹ, Đức, Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc,…với các hãng máy ép phun có tên
tuổi nổi tiếng phân bố trên thế giới như Fanuc, Sumitomo, Toshiba, Mitsubishi,
Kawaguchi, JSW,...
1.4. Đặt vấn đề
Qua quá trình khảo sát trên, tôi nhận thấy rằng hiện nay bên lĩnh vực nghiên cứu
máy đúc ép nhựa thì các tác giả chỉ nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số hoặc tối ưu
các tham số để thu được kết quả sản phẩm tốt nhất trong q trình đúc ép nhựa. Cịn
bên lĩnh vực sản xuất thì chưa có tài liệu nào hướng dẫn chi tiết để sản xuất máy đúc
ép nhựa, mặc dù trên thế giới đã có nhiều cơng ty sản xuất máy đúc ép nhựa. Đặc biệt
với máy đúc ép nhựa hồn tồn bằng điện (dùng động cơ servo) thì chưa có bất cứ tài
liệu hướng dẫn nào về thiết kế và chế tạo máy này. Cho nên trong luận văn này tôi
muốn lựa chọn đề tài “Thiết kế máy đúc ép nhựa có độ chính xác điều khiển cao” với
mục đích tạo ra một tài liệu hướng dẫn dùng trong việc học tập và nghiên cứu.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


10
1.5. Cấu trúc của luận văn
Cấu trúc của luận văn bao gồm 07 chương, cụ thể mỗi chương như sơ đồ bên
dưới.
Chương 01 - Giới thiệu tổng quan

Chương 02 - Lý thuyết liên quan
thiết kế máy đúc ép nhựa


Chương 03 – Lựa chọn phương án
và thiết kế sơ đồ động

Chương 04 – Tính tốn kết cấu máy

Chương 05 – Mơ phỏng cụm mơ hình
để đo giá trị điều khiển

Chương 06 – Kết quả và thảo luận

Chương 07 – Kết luận &
Hướng phát triển

Hình 1.5.Cấu trúc của luận văn

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11

Chương 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT KẾ SƠ ĐỒ ĐỘNG
2.1. Tổng quan các dạng máy đúc ép trên thị trường
Hiện nay, với nhu cầu về mẫu mã cũng như độ phức tạp và tinh xảo ngày càng
cao của người dùng đối với các sản phẩm nhựa dẫn đến các trang thiết bị trong ngành
nhựa cũng phải hiện đại và đa dạng về mẫu mã cũng như chức năng. Theo tìm hiểu,
trên thị trường máy ép phun trong ngành nhựa hiện tại có nhiều mẫu mã cũng như
những khả năng công nghệ đặc thù riêng, các dạng máy này đều hoạt động bằng hệ

thống thủy lực, động cơ servo, hoặc kết hợp cả thủy lực và động cơ servo. Tóm lại, ta
có thể chia máy ép phun vào hai nhóm lớn là: Máy đúc ép phun điều kiển bằng thủy
lực và máy đúc ép phun điều khiển bằng điện.
Máy đúc ép phun bằng thủy lực: Là loại máy đúc ép nhựa hoạt động dựa trên hệ
thống thủy lực, tạo ra các chuyển động mở, đóng khn, ép phun,…Hệ thống này bao
gồm: Bơm, van, motor, đường ống dẫn và thùng chứa dầu…Dịng máy này có tốc độ
đóng khn khá nhanh, giá thành rẻ. Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động máy gây ồn
và độ chính xác khơng q cao.
Máy ép phun bằng điện: Là dịng máy đúc ép nhựa có các chuyển động do động
cơ servo tạo ra. Dòng máy này khá tiết kiệm điện năng tiêu thụ, trọng lượng nó thường
nhỏ hơn máy đúc ép phun bằng thủy lực cùng kích cỡ và tính năng. Tuy nhiên, giá cả
của máy ép phun bằng điện cao hơn so với máy ép thủy lực.
2.2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế
2.2.1. Phân tích ưu nhược điểm của các phương án
Các phương án thiết kế được đưa ra đều dựa trên những chỉ tiêu sau: Giá thành chế tạo,
khả năng vận hành, khả năng bảo trì,…
2.2.1.1 Phương án 1

Hình 2.1.Sơ đồ nguyên lý phương án 1
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


12
Phương án này cho thấy máy hoạt động chủ yếu dựa vào hệ thống thủy lực. Các
chuyển động đóng mở khuôn do xy lanh thủy lực cung cấp, thông qua hệ trục thanh
truyền để khuếch đại lực. Hệ thống phun chỉ sử dụng xy lanh, khơng có trục vít dẫn
nhựa di chuyển dọc xy lanh.
Hệ thống sử dụng một bộ nguồn thủy lực để cung cấp cho toàn bộ máy.

Đây là thiết bị đúc ép phun đơn giản, xong độ chính xác của nó thấp, ít được sử
dụng ngày nay.
Ưu điểm của phương án này đó là:
+ Giá thành rẻ
+ Kết cấu đơn giản
+ Dùng để ép sản phẩm nhỏ.
+ Áp suất làm việc thấp nên có thể sử dụng bộ nguồn thủy lực nhỏ.
Nhược điểm của phương án này đó là:
+ Lượng nhựa phun nhỏ.
+ Khả năng khuấy trộn kém, nhiệt độ nóng khơng đều.
+ Thời gian một chu trình lớn.
+ Khó gia cơng các sản phẩm có kích thước lớn.
+ Máy hoạt động kém ổn định và cần bảo trì thường xuyên.
2.2.1.2 Phương án 2

Hình 2.2.Sơ đồ nguyên lý phương án 2
Nguyên lý hoạt động của phương án này cũng dựa trên một nguồn thủy lực cung
cấp cho toàn bộ hệ thống. Cụm ép phun được được bố trí xy lanh để tạo lực ép phun
và động cơ thủy lực để quay trục vít. Cơ cấu kẹp khn ở phương án này là cơ cấu xy

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


13
lanh – piston trực tiếp, không thông qua hệ khuếch đại lực nên đòi hỏi xy lanh phải lớn
hoặc nhiều xy lanh.
Ưu điểm của phương án này đó là:
+ Hiệu suất tốt do lực kẹp khuôn ở giữa.

+ Làm việc ít ồn.
+ Chất lượng sản phẩm tốt.
+ Đóng mở khn nhanh.
+ Biết rỏ áp suất kìm.
+ Dể bảo dưỡng.
+ Ít làm võng tấm kìm.
Nhược điểm của phương án này đó là:
+ Kết cấu máy lớn, khối lượng máy lớn.
+ Giá thành cao.
+ Làm việc ở nhiệt độ cao thì máy sẽ chạy không ổn định.
+ Cần lượng lớn dầu thủy lực.
2.2.1.3 Phương án 3

Hình 2.3.Sơ đồ nguyên lý phương án 3
Trong phương án này, máy hoạt động tương tự như phương án 2, ngồi ra ở cụm
kẹp khn được bố trí hệ thống thanh truyền để khuếch đại lực tạo ra.
Hệ thống thủy lực cung cấp dầu thủy lực để đẩy các xy lanh và làm quay trục vít
máy đúc ép nhựa. Trục vít quay đẩy nhựa di chuyển dọc trong cảo trục vít và đồng thời
giúp trộn liệu đều hơn.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ