Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 6. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MOLD FLOW ĐỂ PHÂN TÍCH DÒNG CHẢY

CHƯƠNG 6. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MOLD FLOW ĐỂ PHÂN TÍCH DÒNG CHẢY

Tải bản đầy đủ - 0trang

người dùng trong việc phân tích nhiều dạng cơng nghệ ép phun như ép phun nhựa

nhiệt dẻo, ép phun nhựa nhiệt rắn, ép phun có khí trợ lực, ép phun bọc các linh kiện

điện tử, các linh kiện trong ngành automatic,…

Tuy nhiên việc sử dụng Moldflow khơng đơn giản.Nó đòi hỏi người phân tích phải

có một kiến thức cơng nghệ vững vàng và một trình tự làm việc hợp lí để khai thác vận

dụng hữu hiệu công nghệ thực tế.Qui trình sử dụng Moldflow hiệu quả được rút ra từ

kinh nghiệp nhiều năm ứng dụng Moldflow trong quá trình ép phun.

Công ty Autodesk nổi tiếng thế giới đã không ngừng phát triển q trình phân tích

CAE trong Moldflow rộng rãi đến các các ngành khác nhau, nhằm phục vụ lợi ích cho

các doanh nghiệp thiết kế và sản xuất các sản phẩm nhựa trên tồn thế giới.

Phân tích q trình điền đầy nhựa vào khn.

Phân tích q trình điền đầy là bước đầu tiên, làm cơ sở cho các bước phân tích tiếp

theo.

Chuẩn bị đối tượng phân tích: Mơ hình tạo ra từ phần mềm CAD được đưa vào

Moldflow sau đó được chuyển sang dạng lưới để chuẩn bị phân tích. Ngồi định dạng

chuẩn stl, Moldflow hổ trợ nhiều định dạng khác bằng cách cung cấp thêm Add-inMoldflow Design link để xử lý những định dạng này.

Lựa chọn vật liệu: Cung cấp đầy đủ thông tin về loại vật liệu được sử dụng vì nó

quyết định độ chính xác của kết quả phân tích. Các thơng số này có thể nhận được từ

phía nhà cung cấp hoặc trong thư viện vật liệu của Moldflow.

Định vị trí miệng phun: Đây là một loại ưu điểm của Moldflow so với việc tìm vị

trí miệng phun bằng cách phán đốn theo kinh nghiệm. Moldflow có thể giúp ta tìm vị

trí miệng phun nhưng ta cũng cần chú ý những yếu tố khác như tính thẩm mỹ của sản

phẩm, vị trí đường hàn, kết cấu khn mẫu.

Chọn máy ép nhựa: Máy ép nhựa có nhiều thông số nhưng tối thiếu thiểu ta phải

cung cấp cho Moldflow hai thông số cơ bản là áp lực khuôn và lực kẹp khuôn để xử lý

kết quả. Các thơng số về máy có thể có được từ các công ty hoặc lấy trong thư viện

của Moldflow.

Định các thông số cơng nghệ của q trình ép phun: Các thơng số này bao gòm

nhiệt độ chảy của vạt liệu, nhiệt độ khuôn, thời gian ép phun. Đây là những thông số



cơ bản cần thiết cho việc phân tích q trình điền đầy nhựa vào khn và việc q

trình tối ưu hóa của chúng cũng được thể hiện bằng hình.

Mơ phỏng và phân tích: Cuối cùng ta tiến hành q trình mơ phỏng phân tích và

điền đầy, quan sát kết quả và tiến hành xử lý lỗi. bước này lặp đi lặp lại nhiều lần và

đến khi nào ra kết quả tốt nhất.

Sau khi q trình được phân tích điền đầy, bước tiếp theo là định kích thước kênh

nhựa. Kết quả của quá trình này là đảm bảo sản phẩm được điền đầy đồng thời và kênh

nhựa có kích thước nhỏ nhất để tiết kiệm vật liệu, giảm thời gian làm nguội. Các bước

được thực hiện như sau:

Thêm kênh dẫn nhựa vào mơ hình phân tích: Kênh nhựa được thêm vào sau khi chi

tiết đã được phân tích. Trong hầu hết các trường hợp, kênh nhựa được thiết kế ngay

trong Moldflow chứ khơng nhập vào mơi trường CAD.

Tối ưu hóa các thơng số cơng nghệ: Trong khi phân tích chi tiết, các thơng số cơng

nghệ đã được tối ưu hóa khi thêm các kênh nhựa vào, chúng cần được tính tốn lại vì

có sự gia tăng thể tích và ảnh hưởng nhiệt đến dòng chảy qua kênh nhựa.

Định áp suất cân bằng: Đây là chuẩn mực cân bằng dòng chảy vì kích thước kênh

nhựa sẽ thay đổi sao cho áp suất trong kênh dẫn chỉ dao động trong một phạm vi nhất

định quanh giá trị áp suất cân bằng định trước.

Xác định độ biến dạng của sản phẩm trong điều kiện công nghệ đã định trước. Kết

quả được so sánh với dung mơi cho phép của sản phẩm để xem nó có thể chấp nhận

được hay khơng? Nếu biến dạng vượt qua dung môi cho phép, cần tiến hành các hiệu

chỉnh để giảm biến dạng này.

Xác định nguyên nhân gây ra biến dạng: bao gồm các nguyên nhân sau

Hiệu ứng định hướng co rút: sự co rút khác nhau theo phương song song và vng

góc.

Hiệu ứng co rút vùng: mức độ co rút khác nhau trên từng vùng của sản phẩm.

Làm nguội không đồng đều.



Tầm quan trọng

Để thầy đucợ tầm quan trọng của việc ứng dụng phần mềm CAE vào quá trình tối

ưu trong thiết kế khn ta sẽ so sánh với thiết kế truyền thống ta sẽ thấy rõ hơn.

Phương pháp thiết kế truyền thống:

Là kiểu thiết kế mà người sản xuất chỉ phụ thuộc vào kinh nghiệm và tri thức trước

đây để tiến hành thiết kế và sản xuất. Vì vậy việc thay đổi mẫu mã sản xuất gặp rất

nhiều khó khăn.

Đặc điểm của phương pháp này là tất cả các tham số ép phun đều dựa trên kinh

nghiệm của ngừời sản xuất và người thiết kế, sử dụng sổ tay hoặc các tiêu chuẩn thiết

kế để điều chỉnh. Vấn đề này phải qua chỉnh sửa khuôn nhiều lần mới thực hiện được.

Nhược điểm của phương pháp này là gia cơng và kiểm chứng khn rất dài, hao

phí thời gian và tiền bạc. Dẫn đến giá thành sản phẩm cao và chu kỳ sản xuất dài.

Phân tích, dự đốn những khuyết tật có thể có trên sản phẩm.

Phân tích, dự đoán và khắc phục sự biến dạng, cong vênh là bước cuối cùng của

q trình phân tích q trình ép phun bằng Moldflow. Nó quan hệ mật thiết với những

bước phân tích trước đó. Sự biến dạng cong vênh của sản phẩm.

Sự co rút thể tích, thời gian đơng đặc miệng phun là kết quả để xem xét và quyết

định sự co rút thể tích có thể chấp nhận được hay không. Để đạt được sự co rút thể tích

trong giới hạn cho phép, q trình phân tích phải được thực hiện nhiều lần.

Xem xét kết quả cân bằng kênh nhựa: Kết quả của việc phân tích dòng chảy phải

được xem xét cẩn thận. Nó được quyết định bởi hai yếu tố là quá trình điền đầy và áp

suất.

Nếu hai yếu tố này không được thỏa mãn, cần lặp lại q trình phân tích với một

giá trị áp suất can bằng khác.

Xem xét kích thước kênh nhựa: sau khi q trình phân tích hồn tất, cần kiểm tra

lại kích thước kênh nhựa, mặc dù việc cân bằng dòng chảy đã đạt được nhưng kích

thước kênh nhựa quá lớn hoặc q nhỏ.

Tiêu chuẩn hóa kích thước kênh nhựa: Kích thước kênh nhựa phải được làm tròn đến

giá trị tiêu chuẩn gần nhất để thuận lợi cho việc gia công nhưng khơng làm thay đổi

nhiều đến kết quả phân tích.



Phân tích lại kênh nhựa với kích thước tiêu chuẩn: Vì kích thước kênh nhựa đã bị thay

đổi nên cần phải thực hiện việc phân tích cân bằng dòng chảy một lần nữa để đảm bảo

rằng kênh nhựa mới này cho ra một kết quả mới có thể chấp nhận được.

Tối ưu hóa thời gian làm nguội

Mục đích phân tích: Mục đích điều chỉnh của việc tối ưu hóa q trình làm nguội là

làm cho nhiệt độ bề mặt khuôn được phân bố đồng đều và thời gian làm nguội là ngắn

nhất vì nó liên quan đến chất lượng sản phẩm và thời gian chu kì của q trình ép

phun.

Mơ hình hóa các phân tử làm nguội: Các kênh chứa chất lỏng làm nguội cần được

chuẩn bị trước khi phân tích. Cũng như kênh nhựa, các kênh dòng chảy này có thể

được nhập cùng với file CAD nhưng hầu hết chúng được thiết kế ngay trong

Moldflow.

Nhiệt độ bề mặt lòng khn là quan trọng nhất cần được xem xét. Sự phân bố nhiệt

càng đồng đều càng tốt.

Thay đổi thông số cân bằng khi cần thiết: Khi kết quả phân tích khơng đạt yêu cầu,

các thông số đầu vào cần được thay đổi để thực hiện.

 Tối ưu hóa thời gian định hình (bão áp)

Q trình bão áp tốt nhất được phân tích sau khi q trình làm nguội đã được tối ưu

hóa vì quá trình bão áp bị chi phối bởi sự truyền nhiệt. Kết quả chình của việc phân

tích này là sự co rút về thể tích. Mức độ và cách thức phân bố của sự co rút này quyết

định độ cong vênh của sản phẩm. Vì vậy, giảm đến mức tối thiểu sự co rút thể tích là

mục tiêu của việc phân tích, tối ưu hóa q trình bão áp.

 Phân tích, dự đốn những khuyết tật có thể có trên sản phẩm.

Phân tích, dự đốn và khắc phục sự biến dạng, cong vênh là bước cuối cùng của quá

trình phân tích q trình ép phun bằng Moldflow. Nó quan hệ mật thiết với những

bước phân tích trước đó. Sự biến dạng cong vênh của sản phẩm.

Sự co rút thể tích, thời gian đơng đặc miệng phun là những kết quả được xem xét để

quyết định sự co rút thể tích có thể chấp nhận được hay khơng. Để đạt được sự co rút

thể tích trong giới hạn cho phép, q trình phân tích có thể phải thực hiện nhiều lần.



6.2. Vật liệu thiết kế



6.3. Mô Phỏng thời gian điền đầy nhựa



Mô phỏng thời gian điền đầy nhựa

Kết quả phân tích thời gian q trình điền đầy khn giữa điểm đầu và điểm cuối là

0.312s và 3.118s khoảng cách điền đầy giữa hai điểm này chênh lệch nhau 2.806s. Sự

chênh lệch này là khơng lớn đối với sản phẩm có kích thước lớn.



6.4. Khả năng điền đầy nhựa



Mơ phỏng khả năng điền đầy khn

Kết quả phân tích sản phẩm màu xanh cho kết quả tốt nhất, các kết quả màu vàng

và đỏ cho kết quả không tốt. Sản phẩm sau khi phân tích cho kết quả màu xanh chứng

tỏ khả năng điền đầy sản phẩm rất tốt.

6.5. Mô phỏng lỗ khí trên sản phẩm



Mơ phỏng lỗ khí trên bề mặt

Mơ phỏng lỗ khí trên sản phẩm sẽ thể hiện các vị trí xuất cản khí có thể xảy ra. Các

vị trí chầm trắng nhỏ là những vị trí xuất hiện bóng khí, từ đó ta phải đưa ra quyết định

mức độ cản khí và vị trí chúng xảy ra. Qúa trình này hỗ trợ người thiết kế khắc phục

các lỗi trước khi đưa vào sản xuất.

6.6. Mô phỏng đường hàn có trên sản phẩm



Mơ phỏng đường hàn trên sản phẩm

Mơ phỏng đường hàn còn gọi tên khác là đường giao lưu là các vị trí mà hai dòng

nhựa gặp nhau tại các vị trí này sản phẩm chúng ta chịu lực yếu nhất.



Yêu cầu đối với đường giao lưu không được nằm bề mặt ngồi của sản phẩm, các

vị trí có tính cơ lý yếu hoặc thường xun chịu tác động mạnh từ bên ngồi vì ảnh

hưởng đến độ bền của sản phẩm.

6.7. Mô phỏng áp suất điền đầy nhựa

Kết quả mơ tả sự phân tích sự phân bố áp suất trong lòng khn theo thời gian. Áp

suất cực đại để điền đầy khn thoe kết quả phân tích là 53.879 Mpa, và áp suất tối

thiểu để điền đầy khuôn 5.388Mpa. Việc mô tả áp suất điền đầy khuôn giúp chúng ta

biết được áp suất cần thiết để chọn máy ép phù hợp nhất.



Mô phỏng áp suất điền đầy nhựa.

6.8. Mô phỏng nhiệt độ sản phẩm



Mô phỏng nhiệt độ sản phẩm.



Mô phỏng nhiệt độ sản phẩm là yếu tố vô cùng quan trọng trong thiết kế khn. Nó

quyết định điều kiện điều kiện ép phun và chọn vật liệu cho sản phẩm. Theo kết quả

phân tích nhiệt độ nhựa trong khoảng từ 77oC đến 242.141oC.

6.9. Mô tả áp suất nhựa vào khuôn



Mô tả áp suất nhựa trong khuôn

Áp suất nhựa trong khn hay còn gọi là ứng suất trượt của nhựa trong sản phẩm. Kết

quả các vùng có ứng suất trượt lớn không gây ra những hậu quả nghiêm trọng do

khơng nằm những vị trí trọng yếu trên sản phẩm. Ứng suất trượt lớn nhất 1.018Mpa

nằm tại vị trí vành của sản phẩm, đa phần sản phẩm đều có wungs suất nhỏ khoảng

0.003Mpa.



6.10. Khả năng đóng rắn của sản phẩm



Mơ phỏng khả năng đóng rắn của sản phẩm.

Qúa trình đóng rắn sản phẩm diễn ra nhanh hay chậm tùy thuộc vào chiều dày của sản

phẩm. Chiều dày của sản phẩm càng lớn thì chiều dày của dòng nhựa lỏng càng bị hạn

chế. Ta có thể thấy hầu hết các vị trí trên chi tiết nằm trong khoảng từ 56.788% trở lên

cho thấy khả năng đóng rắn của sản phẩm đều đạt yêù.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 6. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MOLD FLOW ĐỂ PHÂN TÍCH DÒNG CHẢY

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×