Thiết kế kết cấu undercut trên sản phẩm nhựa

Undercut là gì?

Undercut là những chi tiết, kết cấu trên sản phẩm có hướng tháo khuôn riêng biệt, khác với hướng tháo khuôn của sản phẩm. Chính vì vậy, thiết kế Undercut bắt buộc tăng số lượng chi tiết cho khuôn, điều này làm cho khuôn trở nên phức tạp hơn, dẫn đến tăng giá thành khuôn.

Undercut chính là bộ phận trên sản phẩm gây ra khó khăn khi tách khuôn, ví dụ như lỗ ngang trên sản phẩm, hay nói cách khác, đó là những lỗ song song với mặt phân khuôn…. Để tạo được các lỗ này phải đặt lõi trong quá trình thiết kế. Và khi tách khuôn lấy sản phẩm phải rút lõi trước, sau đó mới tách khuôn lấy sản phẩm. Thiết kế Undercut có thể nằm phía ngoài hoặc phía trong sản phẩm.

Một số dạng undercut đặc trưng:

• Gờ trên lõi
• Ren trong hoặc ren ngoài
• Dạng thùng tròn
• Côn ngược
• Rãnh trên bề mặt trong của vật thể

Các lưu ý khi thiết kế Undercut

– Tránh thiết kế Undercut quá phức tạp vì sẽ gây khó khăn cho gia công

– Chú ý thiết kế bề dày Undercut không lớn hơn 0.7 lần bề dày sản phẩm tại nơi đặt Undercut.

– Các cạnh của khuôn chứa Undercut nên được làm bo cung và có độ nghiêng phù hợp để Undercut có thể dễ tháo khỏi khuôn được.

– Thiết kế Undercut khi tháo ra cần đủ độ nóng để có thể kéo giãn và có khả năng trở lại bình thường sau đó.

– Có thể thay đổi kết cấu chi tiết để dễ tháo sản phẩm hơn, miễn sao không ảnh hưởng tới công năng và mặt thẩm mỹ của sản phẩm.

Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế khuôn, nên cố gắng tránh thiết kế undercut để khuôn bớt phức tạp và tiết kiệm được một phần chi phí chế tạo, vì chi phí để tạo ra hệ thống tháo undercut chiếm một phần khá lớn.

Nguyên lý tháo undercut trong thiết kế khuôn nhựa

Những vị trí có undercut trên sản phẩm sẽ được tách thành những bề mặt lõi riêng biệt và có hướng rút khuôn khác với hướng mở khuôn để lấy sản phẩm ra ngoài.

Hệ thống dùng để tháo undercut phải chế tạo riêng, tùy theo thiết kế của phần undercut, thường chiếm khoảng 15- 30% giá thành bộ khuôn mẫu, tăng giá thành sản phẩm ép nhựa không cần thiết.

Đối với những undercut nhỏ và vật liệu đủ dẻo, người ta thường dùng phương pháp đẩy cưỡng bức để lấy sản phẩm ra khỏi khuôn mà không cần dùng tới bộ phận lõi thiết kế.

Undercut mặt ngoài

Đối với undercut mặt ngoài, người ta thường sử dụng hệ thống trượt- slides. Chuyển động trượt diễn ra nhờ sự tác động của cơ cấu cơ khí.

Một hệ thống trượt cơ bản sẽ cấu tạo như sau:

• Chốt xiên: tác động để di chuyển khối trượt. Góc nghiêng của chốt xiên hợp với phương đứng khoảng từ 5 đến 28 độ.
• Lõi trượt: trượt trên tấm chống mòn và được giữ trong hệ thống ray dẫn hướng, là một phần của khuôn tạo hình chi tiết.
• Ray dẫn: có tác dụng giữ lõi trượt, đảm bảo cho lõi trượt di chuyển chính xác và nhẹ nhàng.
• Tấm chống mòn: tạo bề mặt di chuyển cho lõi trượt, có tác dụng chống mài mòn trong suốt vòng đời của bộ khuôn.
• Cơ cấu giữ: có tác dụng giữ lõi trượt cố định tại thời điểm mở khuôn hoàn toàn.
• Khối nêm: giúp khóa lõi trượt đứng yên trong quá trình phun ép. Khối nêm sẽ chịu toàn bộ lực éo, khi đó chốt xiên sẽ không chạm vào lõi trượt trong suốt quá trình này.

Undercut mặt trong

Đối với undercut mặt trong sẽ thường sử dụng chốt xiên (lifter) để tháo. Khi tấm đẩy tiến về phía trước, lõi tháo lỏng di chuyển theo hướng đẩy chi tiết để tháo phần undercut.

Một hệ thống chốt xiên cơ bản gồm các bộ phận dưới đây:

• Chốt xiên
• Khớp nối U
• Khớp nối T

Vì sao nên cố gắng hạn chế thiết kế Undercut trong sản phẩm khuôn nhựa?

Trong quá trình thiết kế sản phẩm khuôn nhựa, việc xuất hiện undercut là điều khó tránh khỏi để đảm bảo một số công năng cần thiết cho thành phẩm. Tuy nhiên, việc các vị trí undercut xuất hiện khiến cho kết cấu khuôn trở nên phức tạp hơn rất nhiều, gây khó khăn cho quá trình tháo khuôn. Trong một số trường hợp không tháo được khuôn, sẽ phải làm khuôn bung (rãnh trượt) làm hao tổn về chi phí gia công, chi phí vật liệu cũng như lãng phí linh kiện đi  kèm.

Để hạn chế tối đa những tổn thất không đáng có, nhân công thiết kế sản phẩm phải thực sự có chuyên môn sâu, và am hiểu về cách vận hành của khuôn. Nếu bạn không phải là người thiết kế sản phẩm mà chỉ nhận được mẫu sản phẩm của khách hàng và được yêu cầu chế tạo, hãy tìm hiểu thông tin về chức năng của sản phẩm. Nếu sản phẩm có các vị trí undercut, cần nghĩ xem có cách nào để cải tiến sản phẩm mà không làm thay đổi chức năng của sản phẩm đó. Điều này sẽ giúp khách hàng tiết kiệm được rất nhiều chi phí cũng như tạo điều kiện thuận lợi hơn khi thiết kế – chế tạo khuôn về sau.

Kết luận

Để biết thêm các thông tin kỹ thuật thiết kế undercut trên sản phẩm nhựa, quý khách có thể liên hệ trực tiếp tới bộ phận tư vấn của Fine Mold Việt Nam để được hỗ trợ rõ nhất. Fine Mold Việt Nam là doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực chế tạo khuôn mẫu với nhiều năm kinh nghiệm. Từ đội ngũ quản lý, kỹ thuật viên thiết kế, sản xuất đều là những người có trình độ, tay nghề được đào tạo chuyên sâu. Hệ thống máy móc sản xuất đều là công nghệ hiện đại, tiên tiến nhất trên thế giới.Quý khách có thể trao trọn niềm tin tại đây, chúng tôi sẽ không làm bạn thất vọng. Mọi chi tiết xin liên hệ hotline:  0397.913.238 – Ms Vân Anh để được tư vấn và báo giá nhanh nhất.