BULONG KẸP KHUÔN LÀ GÌ? BẢNG TRA KÍCH THƯỚC, LỰC SIẾT, CÁCH CHỌN

Vừa thay khuôn xong, chạy vài trăm shot thì khuôn xê dịch, sản phẩm ra bavia, có lúc gãy cả bulong ngay đầu T? Phần lớn sự cố này bắt nguồn từ việc chọn sai bulong kẹp khuôn: sai cỡ rãnh, sai cấp bền, sai chiều dài hoặc siết sai lực. Bài viết trả lời thẳng: bulong loại nào, cỡ nào, dài bao nhiêu, siết bao nhiêu Nm. Cinvico phân phối đồng bộ bulong chữ T, kẹp khuôn, đai ốc và báo giá trong 24 giờ.

Chọn nhanh bulong kẹp khuôn theo rãnh bàn máy (chi tiết ở các mục bên dưới):

1. Bulong kẹp khuôn là gì?

Bulong kẹp khuôn là bulong chuyên dụng dùng để cố định khuôn lên bàn máy ép nhựa, máy đột dập hoặc bàn máy phay CNC. Nó đi xuyên qua kẹp khuôn và được siết bằng đai ốc. Lực siết tạo ra lực ép giữ đế khuôn chặt xuống bàn máy trong suốt chu kỳ sản xuất.

Khác bulong xây dựng, bulong kẹp khuôn phải chịu tải lặp lại hàng chục nghìn chu kỳ mỗi tháng. Vì vậy nó được làm từ thép carbon trung bình hoặc thép hợp kim có nhiệt luyện, thường có đầu chữ T để trượt trong rãnh bàn máy. Thợ xưởng còn gọi nó là bu lông kẹp khuôn, bulong khuôn hay "ốc khuôn".

1.1. Bulong kẹp khuôn nằm ở đâu trong bộ kẹp khuôn?

Một bộ kẹp khuôn hoàn chỉnh gồm 5 chi tiết làm việc cùng nhau. Bulong là chi tiết chịu kéo, các chi tiết còn lại truyền lực xuống khuôn.

• Bulong kẹp khuôn: đầu T nằm trong rãnh bàn máy, thân ren xuyên qua kẹp.

• Kẹp khuôn (cầu kẹp): tấm thép làm việc như đòn bẩy, tì một đầu lên đế khuôn, như các mã PC75, PC100, PT40.

• Khối đỡ (heel block): đỡ đầu còn lại của kẹp, chỉnh chiều cao để kẹp nằm ngang.

• Long đen cầu hoặc long đen phẳng: phân bố lực, bù độ nghiêng nhỏ của kẹp.

• Đai ốc mặt bích (flange nut): đế rộng giúp ép đều, ít làm lõm bề mặt kẹp.

Nếu bạn cần xem tổng quan các mẫu kẹp đi cùng bulong, tham khảo danh mục kẹp khuôn máy ép nhựa của Cinvico.

1.2. Bulong kẹp khuôn khác bulong lục giác thông thường thế nào?

Điểm khác cốt lõi nằm ở vật liệu, nhiệt luyện và hình dạng đầu. Dùng bulong thường để thay thế là nguyên nhân rất hay gặp khi khuôn bị tuột.

2. Cấu tạo và vật liệu của bulong kẹp khuôn

Bulong kẹp khuôn gồm 3 phần: đầu T, cổ chuyển tiếp và thân ren. Chất lượng phụ thuộc vào mác thép, nhiệt luyện và xử lý bề mặt.

Đầu chữ T là phần chịu ép lên vai rãnh bàn máy. Đầu phải phẳng, vuông góc với thân và có cạnh vát để không cào hỏng rãnh.

Cổ chuyển tiếp giữa đầu và thân là vị trí tập trung ứng suất. Vì vậy bulong tốt có bán kính lượn tại đây, không cắt góc vuông.

Thân ren thường là ren hệ mét bước thô. Một số dòng ren suốt toàn thân để điều chỉnh chiều cao linh hoạt.

Về vật liệu, dòng phổ biến trên thị trường dùng thép S45C (tương đương C45). Ví dụ, mẫu bulong M20 Cinvico đang phân phối có các thông số:

• Thép S45C, nhiệt luyện đạt HRC 27-35.

• Bề mặt nhuộm đen.

• Chiều dài từ 100mm đến 400mm.

Dòng tải nặng dùng thép hợp kim Cr-Mo như SCM440 để tăng độ dai va đập.

Bề mặt nhuộm đen (đen oxit) là lựa chọn tiêu chuẩn vì giữ được dầu chống gỉ và không làm thay đổi kích thước ren. Mạ kẽm ít dùng cho bulong cường độ cao do nguy cơ giòn hydro. Bulong inox 304 chỉ nên dùng ở khu vực ẩm, ăn mòn và tải nhẹ, vì độ bền kéo thấp hơn thép nhiệt luyện.

3. Các loại bulong kẹp khuôn phổ biến hiện nay

Có 4 kiểu bulong kẹp khuôn thông dụng, khác nhau ở cách bám vào bàn máy. Chọn kiểu nào phụ thuộc vào việc bàn máy của bạn có rãnh T hay lỗ ren.

3.1. Bulong chữ T thẳng

Đây là loại phổ biến nhất trên máy ép nhựa và máy đột dập. Đầu T trượt dọc rãnh, nên bạn dịch được vị trí kẹp theo kích thước khuôn mà không cần tháo cả bộ. Các cỡ hay dùng là M16, M20 và M22.

=> Sản phẩm: BULONG CHỮ T M16 (T SLOT BOLTS M16)

3.2. Bulong chữ T hai bậc

Đầu bulong có thêm một bậc khớp vào miệng rãnh, giúp bulong không xoay khi siết. Loại này hợp với máy ép lớn, rãnh sâu, nơi thợ thường chỉ thao tác siết được bằng một tay.

=> Sản phẩm: BULONG CHỮ T HAI BẬC M22

3.3. Bulong 2 đầu ren kết hợp ê cu T

Thanh ren được vặn vào ê cu T nằm trong rãnh. Ưu điểm là thay được chiều dài thanh ren khi đổi giữa khuôn dày và khuôn mỏng. Nhược điểm là thêm một mối ren, nên cần kiểm tra ê cu T thường xuyên.

3.4. Bulong lục giác chìm bắt lỗ ren bàn máy

Nhiều máy ép nhựa đời mới có tấm khuôn khoan lỗ ren sẵn thay cho rãnh T. Khi đó bulong kẹp khuôn là bulong lục giác chìm cấp bền cao, vặn thẳng vào lỗ ren.

Quy tắc kinh nghiệm phổ biến trong cơ khí: chiều dài ren ăn vào bàn máy bằng gang tối thiểu khoảng 1,5 lần đường kính bulong. Như vậy ren bàn máy mới không bị tuột.

3.5. Ghép bulong kẹp khuôn với mã kẹp nào?

Bulong và kẹp phải khớp cỡ ren, nếu không thì cả bộ mất tác dụng. Bảng dưới lấy theo thông số trên trang sản phẩm Cinvico.

=> Sản phẩm: KẸP KHUÔN PC75 | KẸP KHUÔN PT40 (MC40)

4. Ưu nhược điểm và ứng dụng thực tế của bulong kẹp khuôn

Ưu điểm lớn nhất của bulong kẹp khuôn là thay khuôn nhanh và giữ khuôn chắc với chi phí thấp. Nhược điểm là hiệu quả phụ thuộc hoàn toàn vào việc chọn đúng cỡ và siết đúng lực.

Trong thực tế, bulong kẹp khuôn có mặt ở hầu hết các xưởng có khuôn:

• Ép nhựa linh kiện điện tử, gia dụng: máy ép thay khuôn nhiều lần mỗi tuần, cần bulong chữ T trượt nhanh và đồng bộ cỡ.

• Dập kim loại tấm, phụ tùng ô tô xe máy: khuôn dập chịu va đập liên tục, cần bulong cấp bền cao và kiểm tra lỏng mỗi ca.

• Phay CNC, gia công khuôn mẫu: kẹp phôi và đồ gá trên bàn máy rãnh T, thường dùng cỡ M12, M16.

• Đúc áp lực nhôm, kẽm: khuôn nóng, bulong cần giữ lực siết sau khi khuôn giãn nở nhiệt.

5. Bảng tra kích thước bulong kẹp khuôn theo rãnh T

Cỡ bulong kẹp khuôn do bề rộng rãnh T trên bàn máy quyết định, không chọn theo cảm tính. Đo đúng rãnh là bước đầu tiên.

5.1. Chọn cỡ ren theo bề rộng rãnh T

Theo tiêu chuẩn DIN 508:2002 về ê cu rãnh T, mỗi bề rộng rãnh tương ứng một cỡ ren tiêu chuẩn. Bạn đo bề rộng miệng rãnh bằng thước cặp, rồi tra bảng dưới.

Cỡ ren nhỏ hơn vẫn lắp được nhưng giảm khả năng chịu tải, chỉ nên dùng khi không còn lựa chọn. Các cỡ M18, M22 cũng thường gặp trên máy ép nhựa nhập từ Hàn Quốc, Đài Loan.

Khi thay thế, hãy đo cả bề rộng và chiều cao đầu T của bulong cũ. Cùng một cỡ ren, kích thước đầu T có thể khác nhau giữa các hãng máy. Với rãnh 22mm phổ biến trên máy ép nhựa cỡ trung, bu lông kẹp khuôn M20 là cỡ đúng chuẩn.

5.2. Cách tính chiều dài bulong kẹp khuôn

Chiều dài bulong kẹp khuôn tính từ mặt dưới đầu T. Nó bằng tổng các chiều dày mà bulong phải đi qua, cộng phần ren thừa.

L = a + b + c + d + e + f

• a: chiều sâu từ vai rãnh T lên mặt bàn máy.

• b: khoảng cách từ mặt bàn đến mặt dưới kẹp (thường bằng chiều dày đế khuôn).

• c: chiều dày thân kẹp tại lỗ bulong.

• d: chiều dày long đen.

• e: chiều cao đai ốc mặt bích.

• f: ren thừa 2 đến 3 bước ren, để đai ốc ăn hết ren.

Ví dụ giả định với bulong M20: a = 20mm, b = 35mm, c = 30mm, d = 4mm, e = 30mm, f = 5mm. Tổng L = 124mm, nên chọn bulong dài 125mm hoặc 150mm tùy mã có sẵn. Đừng chọn quá dài vì phần thừa lớn dễ va chạm khi đóng mở khuôn.

6. Bulong kẹp khuôn cấp bền mấy là đủ?

Với máy ép nhựa cỡ nhỏ và trung, bulong kẹp khuôn cấp bền 8.8 đến 10.9 là đủ nếu siết đúng lực. Với máy đột dập có va đập và rung, nên dùng 10.9 hoặc 12.9.

Cấp bền ghi trên bulong cho biết giới hạn bền kéo và giới hạn chảy tối thiểu theo ISO 898-1:2013. Bảng dưới tính tải chảy lý thuyết bằng tiết diện chịu kéo nhân giới hạn chảy tối thiểu. Đây là mức tải mà bulong bắt đầu giãn vĩnh viễn, không phải tải làm việc.

Cách tính: tải chảy = As x ReL. ReL tối thiểu theo ISO 898-1:2013: cấp 8.8 là 640 MPa (d ≤ 16mm) và 660 MPa (d > 16mm); cấp 10.9 là 940 MPa; cấp 12.9 là 1.100 MPa.

Cách đọc bảng: một bulong kẹp khuôn M20 cấp 10.9 bắt đầu chảy ở khoảng 230 kN, tương đương 23 tấn lực. Bảng mô-men siết tiêu chuẩn được tính để bulong làm việc dưới giới hạn chảy, phần chênh lệch là biên an toàn cho tải động.

Vì vậy bulong 12.9 không phải lúc nào cũng tốt hơn. Nó cứng hơn nhưng nhạy với vết khía và gỉ sét, nên cần thay đúng hạn.

7. Lực siết bulong kẹp khuôn bao nhiêu Nm?

Siết đúng mô-men quan trọng ngang với chọn đúng bulong. Siết thiếu thì khuôn trượt. Siết thừa thì bulong giãn ngầm và gãy khi đang chạy máy.

Bảng dưới là mô-men siết tham khảo cho bulong mới, ren khô, hệ số ma sát 0,14. Số liệu lấy theo bảng tra do nhà chế tạo FAM (Đức) công bố.

Các bảng tra khác nhau có thể lệch 5% đến 10% do giả định ma sát khác nhau. Ví dụ, có bảng ghi M12 cấp 8.8 là 79 Nm. Hãy dùng thống nhất một bảng cho cả xưởng.

Nếu ren có bôi dầu hoặc mỡ MoS2, cần giảm mô-men khoảng 20%, vì cùng một mô-men sẽ tạo lực kéo lớn hơn. Khi hãng máy ép hoặc hãng kẹp có giá trị riêng, luôn ưu tiên giá trị của hãng.

Nguyên lý đòn bẩy khi đặt kẹp: lực ép lên khuôn bằng lực kéo bulong nhân tỷ số b/(a + b). Trong đó a là khoảng cách từ bulong đến mép khuôn, b là khoảng cách từ bulong đến khối đỡ.

Đặt bulong kẹp khuôn cách khuôn 40mm và cách khối đỡ 60mm thì 60% lực bulong đi vào khuôn. Đảo ngược vị trí thì chỉ còn 40%. Nguyên tắc rút ra: luôn đặt bulong gần khuôn hơn gần khối đỡ.

Mẫu kẹp khuôn PC100 có thân tự định vị theo độ dày đế khuôn, giúp kẹp nằm ngang khi bạn đặt bulong sát khuôn.

Trình tự siết:

1. Siết tay đều tất cả các bulong.

2. Siết 50% mô-men theo hình chữ X.

3. Siết đủ 100% mô-men theo cùng thứ tự.

Luôn dùng cờ lê lực, tuyệt đối không nối ống tuýp dài để siết.

8. Cách chọn bulong kẹp khuôn cho máy ép nhựa và máy đột dập

Chọn bulong kẹp khuôn theo 6 bước dưới đây sẽ loại gần hết các lỗi lắp đặt. Bước nào cũng đo hoặc tra được, không phải phỏng đoán.

• Bước 1: Xác định kiểu bàn máy. Bàn rãnh T dùng bulong chữ T. Bàn có lỗ ren dùng bulong lục giác chìm.

• Bước 2: Đo rãnh hoặc lỗ ren. Đo bề rộng miệng rãnh, bề rộng và chiều sâu phần rãnh dưới, rồi tra bảng mục 5.1.

• Bước 3: Chọn cấp bền theo loại máy. Máy ép nhựa dùng 8.8 đến 10.9. Máy đột dập và máy có rung dùng 10.9 đến 12.9.

• Bước 4: Tính chiều dài. Dùng công thức mục 5.2, tính cho khuôn dày nhất đang chạy trên máy.

• Bước 5: Đồng bộ phụ kiện. Đai ốc, long đen và kẹp phải cùng cỡ ren, cấp bền tương đương (xem bảng mục 3.5).

• Bước 6: Xác định số lượng. Ưu tiên số lượng và vị trí kẹp theo sổ tay máy. Nếu không có, cách làm phổ biến tại xưởng là tối thiểu 2 bộ mỗi cạnh kẹp, đặt đối xứng, tức 4 bộ mỗi nửa khuôn. Khuôn nặng hoặc máy dập tăng lên 6 đến 8 bộ.

8.1. Ví dụ kiểm tra bulong kẹp khuôn có giữ nổi khuôn không

Trên máy ép nhựa nằm ngang, tấm khuôn đứng thẳng. Trọng lượng khuôn được giữ chủ yếu bằng ma sát giữa đế khuôn và tấm khuôn, và ma sát này do lực kẹp tạo ra. Đây là lý do khuôn nặng hay bị tụt dần khi bulong lỏng.

Ví dụ tính gần đúng cho một nửa khuôn nặng 500 kg:

1. Trọng lượng cần giữ: 500 kg x 9,81 ≈ 4,9 kN.

2. Lực ép tối thiểu: lấy hệ số ma sát thép với thép khô khoảng 0,15, lực ép cần có là 4,9 / 0,15 ≈ 33 kN.

3. Nhân hệ số an toàn 3 cho rung động và dầu bám bề mặt: tổng lực ép khoảng 100 kN.

4. Chia cho số bulong: với 4 bộ kẹp, mỗi kẹp truyền 60% lực bulong xuống khuôn (theo mục 7). Mỗi bulong cần lực kéo tối thiểu 100 / (4 x 0,6) ≈ 42 kN.

5. Đối chiếu: bulong M16 cấp 8.8 siết 210 Nm tạo lực kéo khoảng 60 kN đến 65 kN (ước tính theo công thức T = K x F x d, với K ≈ 0,2). Như vậy M16 cấp 8.8 đủ cho trường hợp này. Nếu khuôn nặng gấp đôi, nên lên M20 hoặc tăng lên 6 bộ kẹp.

Đây là phép tính kiểm tra nhanh để tránh chọn thiếu. Với khuôn lớn, hãy đối chiếu với hướng dẫn của hãng máy.

Đai ốc đi kèm nên là loại có đế rộng để ép đều mặt kẹp. => Sản phẩm: ĐAI ỐC CÓ ĐẾ (FLANGE NUT)

>>> XEM THÊM: 10 LỖI THƯỜNG GẶP KHI KẸP KHUÔN MÁY ÉP NHỰA VÀ CÁCH XỬ LÝ

9. Kiểm tra chất lượng bulong kẹp khuôn khi nhận hàng

Bulong kẹp khuôn kém chất lượng thường trông giống hệt hàng tốt. Chỉ kiểm tra mới phân biệt được. Với nhà máy có quy trình kiểm tra đầu vào (IQC), 5 hạng mục dưới đây nên nằm trong checklist nhận hàng.

Với nhà máy FDI, nên ghi rõ mác thép, dải độ cứng và yêu cầu chứng từ ngay trong đơn đặt hàng. Như vậy khâu kiểm tra đầu vào có căn cứ để đối chiếu.

10. Sai lầm thường gặp và khi nào phải thay bulong kẹp khuôn?

Bulong kẹp khuôn chỉ là chi tiết nhỏ trong bộ khuôn. Nhưng một lần tuột khuôn có thể làm dừng máy nhiều ca, cào hỏng mặt khuôn và rãnh bàn máy, kéo theo trễ đơn hàng.

Phần lớn sự cố không do bulong kém chất lượng, mà do dùng sai và không thay đúng hạn. Dưới đây là các sai lầm Cinvico gặp nhiều nhất khi tư vấn cho xưởng.

• Dùng bulong xây dựng cấp 4.6 thay tạm: ren giãn sau vài ngày, khuôn tụt dần mà không ai phát hiện.

• Hàn nối đầu T hoặc tự tiện đầu T: nhiệt hàn phá cấu trúc nhiệt luyện, cổ bulong trở thành điểm gãy.

• Nối ống tuýp để siết: lực vượt tải chảy, bulong giãn vĩnh viễn và đứt ngầm.

• Kẹp nghiêng về phía khối đỡ: lực đi vào khối đỡ thay vì vào khuôn.

• Ren bẩn, dính nhựa hoặc phoi: mô-men siết đủ nhưng lực kéo thực tế lại thiếu.

Dấu hiệu phải thay bulong kẹp khuôn ngay:

• Ren bị kéo dài, đai ốc vặn tay bị kẹt giữa chừng.

• Cổ bulong có vết nứt tóc.

• Đầu T bị mòn vát hoặc biến dạng.

• Bulong đã từng bị siết quá lực.

Nên kiểm tra mỗi lần thay khuôn và thay đồng loạt cả bộ, không thay lẻ từng chiếc.

Rơi khuôn là rủi ro an toàn nghiêm trọng. Hãy đưa hạng mục này vào kế hoạch phòng ngừa tai nạn lao động máy móc của xưởng.

11. Báo giá bulong kẹp khuôn tại Cinvico

Giá bulong kẹp khuôn phụ thuộc cỡ ren, chiều dài, mác thép, cấp bền và số lượng. Cinvico báo giá theo mã hàng thực tế trong 24 giờ.

Giá chưa gồm VAT 10% và phí vận chuyển. Đơn hàng theo bộ hoặc số lượng lớn được báo giá riêng.

Các yếu tố làm giá chênh lệch:

• Bulong dài trên 250mm.

• Thép hợp kim thay vì S45C.

• Cấp bền 12.9.

• Hàng nhập khẩu từ hãng máy.

• Yêu cầu chứng chỉ vật liệu.

Để nhận báo giá bulong kẹp khuôn đúng ngay lần đầu, bạn gửi Cinvico 6 thông tin:

1. Ảnh chụp rãnh bàn máy hoặc lỗ ren, kèm thước đo.

2. Bề rộng rãnh T (mm).

3. Chiều dày đế khuôn dày nhất.

4. Loại máy và lực máy (tấn).

5. Mã kẹp đang dùng (nếu có).

6. Số lượng bộ và cấp bền yêu cầu.

Vì sao nên mua bulong kẹp khuôn tại Cinvico? Cinvico phân phối đồng bộ bulong chữ T, kẹp khuôn và đai ốc. Bạn mua một lần đủ bộ, tránh lệch cỡ giữa các nhà cung cấp.

Bên cạnh đó, xưởng Cinvico tại Hoài Đức, Hà Nội trực tiếp gia công kệ để khuôn mẫu và tủ để dụng cụ. Nhờ đó bạn sắp xếp bulong, kẹp theo từng máy và thay khuôn nhanh hơn.

Bạn đang cần bulong kẹp khuôn cho máy ép nhựa hoặc máy dập?
Cinvico hỗ trợ bạn từ khâu chọn đúng cỡ:

• Tư vấn tra cỡ ren, chiều dài theo ảnh chụp rãnh bàn máy và khuôn

• Cung cấp bulong chữ T M16, M20, M22 và đai ốc mặt bích (xác nhận tồn kho khi báo giá)

• Ghép bộ đồng bộ với kẹp khuôn PC75, PC100, PT40

• Báo giá trong 24 giờ, giao hàng toàn miền Bắc

=> Xem sản phẩm: BULONG CHỮ T | PHỤ KIỆN MÁY ÉP NHỰA
Liên hệ / Zalo báo giá: 0981.244.688 (Ms. Nhung)

12. Câu hỏi thường gặp về bulong kẹp khuôn

Bulong kẹp khuôn nên dùng cấp bền mấy?

Máy ép nhựa dùng cấp 8.8 đến 10.9, máy đột dập dùng 10.9 đến 12.9. Quan trọng hơn cấp bền là siết đúng mô-men và thay đúng hạn.

Có dùng bulong thường thay bulong kẹp khuôn được không?

Không nên. Bulong thường cấp 4.6 hoặc 5.6 không nhiệt luyện, ren giãn nhanh dưới tải chu kỳ và có thể làm tuột khuôn.

Bulong kẹp khuôn M20 dài bao nhiêu?

Thị trường có chiều dài từ 100mm đến 400mm. Chiều dài cần dùng tính theo công thức L = a + b + c + d + e + f ở mục 5.2.

Rãnh T 22mm dùng bulong kẹp khuôn cỡ nào?

Theo DIN 508:2002, rãnh 22mm dùng cỡ ren tiêu chuẩn M20. Có thể dùng M18 hoặc M16 nhưng khả năng chịu tải giảm.

Bao lâu nên thay bulong kẹp khuôn?

Không có mốc cố định. Kiểm tra mỗi lần thay khuôn và thay ngay khi thấy ren giãn, cổ nứt hoặc đầu T mòn.

Bulong inox có dùng kẹp khuôn được không?

Chỉ nên dùng ở môi trường ẩm, ăn mòn và tải nhẹ. Với tải lớn, thép nhiệt luyện nhuộm đen vẫn là lựa chọn an toàn hơn.

Kết luận

Chọn đúng bulong kẹp khuôn gồm 5 việc:

1. Đo rãnh để chọn cỡ ren.

2. Tính chiều dài.

3. Chọn cấp bền theo loại máy.

4. Kiểm tra đủ lực giữ khuôn.

5. Siết đúng mô-men.

Làm đúng 5 việc này, khuôn giữ chắc, ít bavia và giảm hẳn nguy cơ rơi khuôn. Nếu cần tư vấn chọn mã hoặc báo giá theo số lượng, gọi Cinvico qua Zalo 0981.244.688.