Quy trình chế tạo khuôn ép nhựa: 7 bước từ bản vẽ đến thử khuôn

Một bộ khuôn ép nhựa không phải là một chi tiết gia công, mà là một cụm cơ khí hoàn chỉnh gồm hàng chục chi tiết phải ăn khớp chính xác với nhau. Hiểu quy trình giúp khách hàng biết mình cần duyệt gì ở giai đoạn nào, tránh phát hiện vấn đề khi khuôn đã gia công xong.

Bước 1 — Phân tích sản phẩm và tính khả thi

Trước khi vẽ khuôn, phải xem sản phẩm có ép được không. Kỹ thuật viên kiểm tra độ dày thành sản phẩm có đồng đều không, có góc thoát khuôn chưa, có chỗ nào bị kẹt không rút ra được không. Giai đoạn này thường phát sinh đề xuất chỉnh sửa nhỏ trên sản phẩm để khuôn đơn giản và rẻ hơn nhiều.

Đây là bước đáng đầu tư thời gian nhất. Sửa sản phẩm trên máy tính mất vài giờ; sửa khuôn đã gia công mất vài tuần và tốn kém gấp bội.

Bước 2 — Thiết kế khuôn và tách khuôn

Dựng 3D toàn bộ kết cấu khuôn: xác định mặt phân khuôn, bố trí lòng khuôn và lõi, thiết kế hệ thống dẫn nhựa, hệ thống làm mát và hệ thống đẩy sản phẩm. Số lòng khuôn được quyết định ở bước này dựa trên sản lượng cần và cỡ máy ép của khách.

Khách hàng cần duyệt: vị trí miệng phun (vì để lại vết trên sản phẩm), vị trí chốt đẩy (cũng để lại dấu), đường phân khuôn và số lòng khuôn.

Bước 3 — Duyệt phương án với khách hàng

Xưởng trình bày bản vẽ 3D và giải thích nguyên lý hoạt động. Mọi thay đổi ở giai đoạn này gần như không tốn chi phí. Sau khi khách ký duyệt, thiết kế được chốt và chuyển sang chuẩn bị vật tư.

Bước 4 — Chuẩn bị vật liệu và gia công thô

Đặt thép theo mác đã chọn, cắt phôi và gia công thô các tấm khuôn. Với chi tiết cần nhiệt luyện, gia công thô xong mới đem tôi, chừa lượng dư để gia công tinh bù biến dạng sau tôi. Xem thêm bài chọn thép làm khuôn.

Bước 5 — Gia công tinh

Đây là công đoạn chiếm nhiều thời gian nhất. Phay CNC tạo hình lòng khuôn và lõi, cắt dây EDM cho các rãnh hẹp và biên dạng phức tạp, xung điện cho các góc mà dao phay không vào được, mài phẳng các mặt lắp ghép. Song song là gia công hệ thống làm mát và các lỗ lắp chốt, bạc dẫn hướng.

Bước 6 — Đánh bóng và lắp ráp

Lòng khuôn được đánh bóng đạt độ bóng theo yêu cầu sản phẩm. Với sản phẩm trong suốt hay bóng gương, riêng công đoạn đánh bóng có thể mất nhiều ngày và đòi hỏi tay nghề cao. Sau đó toàn bộ chi tiết được lắp thành cụm, kiểm tra độ khít mặt phân khuôn, thử chuyển động hệ thống đẩy và hệ thống trượt.

Bước 7 — Thử khuôn và hiệu chỉnh

Khuôn được lắp lên máy ép để bắn thử. Lần thử đầu hiếm khi hoàn hảo — thường phải hiệu chỉnh thông số ép, đôi khi chỉnh miệng phun, bổ sung rãnh thoát khí hoặc cân lại hệ thống làm mát. Quy trình chuẩn là thử, đo sản phẩm, hiệu chỉnh, thử lại cho đến khi sản phẩm đạt yêu cầu về kích thước và ngoại quan.

Chỉ khi sản phẩm mẫu được khách hàng chấp nhận thì bộ khuôn mới coi là hoàn thành và chuyển sang bàn giao.

Những điểm khách hàng nên chủ động trao đổi

• Cỡ máy ép sẽ dùng — quyết định kích thước khuôn và lực kẹp cần thiết
• Loại nhựa và có phụ gia gì không — ảnh hưởng chọn thép và độ co ngót
• Sản lượng dự kiến cả vòng đời — quyết định cấp thép và số lòng khuôn
• Vị trí nào trên sản phẩm không được để vết — để bố trí miệng phun và chốt đẩy tránh ra
• Dung sai nào trên sản phẩm là bắt buộc — để tập trung kiểm soát đúng chỗ