Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 5 TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH

CHƯƠNG 5 TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH

Tải bản đầy đủ - 0trang

Khóa luận tốt nghiệp



Trong đó:



55



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



: Tốc độ biến dạng trượt (s-1)

: Lưu lượng dòng trong kênh dẫn (m3/s)

: Bán kính kênh dẫn (m)

: Độ nhớt của ABS tại nhiệt độ nóng chảy (Pa.s)

: Ứng suất biến dạng trượt (MPa)

: Độ giảm áp suất (MPa)

: Chiều dài kênh dẫn



Khoảng giá trị đường kính kênh dẫn đối với nhựa ABS: 4,75 – 9,525 mm

Thời gian ép phun: tinj = 0,9632 s (kết quả phân tích điền đầy)

Mật độ rắn của ABS: d = 1,1839 g/cm3 (cơ sở dữ liệu từ phần mềm)

Tổng thể tích của chi tiết: Vpart = 65 cm3

Khối lượng của chi tiết: W = Vpart * d = 65×1,1839 = 76,95 g

Chọn chiều dài kênh dẫn: L = 40 mm

Đường kính Runner:



Lưu lượng nhựa trong kênh dẫn:



Khóa luận tốt nghiệp



56



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Tốc độ biến dạng trượt:



Độ nhớt của ABS trong kênh dẫn được tính theo cơng thức:



Trong đó: = D2+D3P

Các giá trị D1; D2; D3; A1; A2;



*; n tra trong cơ sở dữ liệu trong phần mềm do



nhà sản xuất cung cấp



Ứng suất biến dạng trượt:



Độ giảm áp trong Runner:



5.2.2. Kích thước miệng phun

Chọn kiểu miệng phun là kiểu cạnh

Tốc độ biến dạng trượt giới hạn: 5000 s-1



Bán kính miệng phun



Cổng phun có dạng hình hộp chữ nhật có tiết diện là: b = a

Đường kính thủy lực của miệng phun:



Đưa file cân phân tích vào

Khóa luận tốt nghiệp



57



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Chia lưới cho sản phẩm



Hình 5.1: Miệng phun cạnh [4].

Vậy kích thước miệng phun



5.3. Phân tích quá trình điền đầy nhựa vào khn

5.3.1. Lưu đố q trình phân tích



Khóa luận tốt nghiệp



58



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Lựa chọn phương pháp ép



Lựa chọn vật liệu



Tìm vị trí cổng phun tối ưu



Lựa chọn q trình cần phân tích



Chạy phân tích

Hình 5.2: Lưu đồ q trình phân tích.

Đưa đối tượng vào mơi trường phân tích

Xuất file báo cáo

Trong hộp thoại Import ở thư mục File, dẫn đến file chứa đối tượng cần phân tích

(Do thiết kế chi tiết bằng phần mềm Creo Parametric 4.0 nhưng phân tích dòng

chảy ở phần mềm MoldFlow 2012 nên khi lưu cần đổi sang dạng File.igs), lúc này

hộp thoại sẽ xuất hiện 3 tùy chọn như (hình 5.3) [11].



Khóa luận tốt nghiệp



59



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Hình 5.3: Tùy chọn mơi trường phân tích.

Midplane: Sử dụng cho chi tiết dạng khối rỗng.

Dual-Domain: áp dụng để phân tích bề mặt đối với chi tiết dạng tấm mỏng. Một

số kết quả chỉ xuất hiện trong phân tích này và một số phân tích cũng chỉ được thực

hiện trơng phân tích Mid-plane này.

Solid 3D: phân tích trên tồn bộ khối thể tích, chính xác hơn so với phương pháp

dual domain nhưng chậm hơn, áp dụng chi tiết dạng khối đặc [14].

5.3.2. Chia lưới cho đối tượng

Có nhiều cách chia lưới cho đối tượng nhưng cách phổ biến hơn là DoulpleClick

và Creat Mesh… trong ô tác vụ phía bên trái của màn hình lúc này sẽ xuất hiện

hộp thoại Generate Mesh (hình 5.4).



Khóa luận tốt nghiệp



60



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Lúc này có một số tùy chọn cần thay đổi

để phù hợp với hình dáng cũng như kích

thước của chi tiết.

- Global edge leghth: Giá trị chiều dài

cạnh

- Merge tolerance: Giá trị dung sai

- Preview: Xem trước kết quả, nếu thấy

chưa phù hợp thì có thể chọn lại các

thông số cho phù hợp.

Sau khi đồng ý với các thơng số thì lệnh

Mesh Now sẽ tạo lưới cho mơ hình [14].



Hình 5.4: Generate Mesh.



Hình 5.5: Chi tiết sau khi chia lưới.

Phần mềm sẽ tính tốn và chia lưới cho mơ hình. Lúc chia lưới có thể có các lỗi

sai. Các lỗi này phụ thuộc vào kích thước các cạnh trong tam giác khi chia lưới

(global edge length), dung sai, độ phức tạp của chi tiết… Vì thế sau khi chia lưới

phải kiểm tra và sữa chữa lưới đã chia bằng Mesh Statistics (hình 5.5) [13].



Khóa luận tốt nghiệp



61



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



- Entity Counts: Số lượng các đối

tượng

- Surface triangles: Số tam giác mesh

- Nodes: Số nút mesh

- Beams: Thanh đoạn thẳng chưa

được mesh.

- Connectivity regions: Số phần tử

được kết nối trong chi tiết.

- Mesh Volume, Mesh area: thể tích,

diện tích đã mesh

- Free edges: Các cạnh chỉ liên kết

với 1 tam giác

- Manifold edges: Các cạnh chỉ liên

kết với 2 tam giác

- Non-manifold edges: Các cạnh liên

kết với nhiều hơn 2 tam giác



Hình 5.6: Thơng số Mesh.

- Elements not oriented: Phần tử không định hướng

- Intersection details: Nên bằng 0 cho cả ba hệ số

- Aspect ratio: Là tỉ lệ giữa chiều cao và cạnh của tam giác. Tỉ số này phụ thuộc

vào phương pháp và các thông số khi mesh. Khi chia lưới sao cho càng nhỏ

càng tốt.

- Match percentage: Khi chia lưới sao cho càng cao càng tốt.

- Nhấp vào Remesh already meshed parts of the model và Mesh Now để chấp

nhận các thông số thay đổi [11] [ 4].

5.3.3. Chọn phương pháp ép phun

Trên thanh Menu, Analysis (Set Molding Process) để lựa chọn quy trình là

Thermoplastics Injection Molding.

5.3.4. Chọn vật liệu

Trên thanh Menu, Analysis (Select Material), hộp thoại (hình 5.7)



Khóa luận tốt nghiệp



62



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



- Commonly used material: vật liệu

được sử dụng phổ biến.

- Specific material: Vật liệu đặc trưng

với danh sách Customize Material

List

- Manufacturer: Tên nhà sản xuất

- Trade name: Tên thương mại.

Ngoài ra ở mục Details còn có thêm

thơng tin chi tiết cho từng loại vật liệu.

Việc chọn loại vật liệu cần bám sát

thực tế để được kết quả chính xác nhất.



Hình 5.7: Lựa chọn vật liệu.

5.3.5. Lựa chọn q trình phân tích

Trên thanh Menu, chọn Analysis (Set Analysis Sequence) chọn Customize

Analysis Sequences… lúc này hộp thoại xuất hiện (hình 5.8) với nhiều tùy chọn



Hình 5.8: Tùy chọn phân tích.

-



Fill: Q trình điền đầy

Fast Fill: Q trình điền đầy nhanh

Flow: Q tình dòng chảy tồn bộ

Cool: Q trình làm nguội



Khóa luận tốt nghiệp



-



63



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Shrink: Q trình co rút

Process Optimization (Fill): Tối ưu hóa q trình điền đầy

Warp: Q trình cơng vênh

Pack: Q trình bão áp

Stress: Quá trình hư hỏng sản phẩm

Design of Experiments: Thiết kế thử quá trình điền đầy

Design of Experiments – Flow: Thiết kế thử q trình dòng chảy tồn bộ

Runner Balance: Cân bằng dòng hệ thống cấp nhựa

Gate Location: Tìm vị trí miệng phun tốt nhất



Sau khi chia lưới cho đối tượng và áp dụng các quy trình thì bảng kết quả sẽ hiện

ra để phân tích cho từng q trình (hình 5.9) [14].

- Fill time: Thời gian điền đầy

- Presure at V/P swithchover: Áp suất phun

lớn nhất

- Temperature at flow front: Nhiệt độ trên bề

mặt

- Bulk temperature: Nhiệt độ toàn bộ thể tích

- Shear rate, bulk: Tốc độ biến dạng

- Time to reach ejection temperature: Thời

gian đạt tới nhiệt độ phun

% Shot weight: XY Plot: Đồ thị % thể tích vật

liệu được đièn đầy theo thời gian



Hình 5.9: Phân tích dòng chảy.

-



Air traps: Rỗ khí

Average velocity: Vận tốc trung bình của dòng chảy

Bulk temperature at end of fill: Nhiệt độ cuối của quá trình điền đầy

Clamp force:XY Plot: Biểu đồ lực kẹp khuôn

Frozen layer fraction at end of fill: Kết quả làm lạnh ở cuối quá trình làm lạnh.

Grow from: Sự phân bố và phát triển dòng nhựa trong khn

Orientation at core: Sự định hướng ở lõi

Orientation at skin: Sự định hướng ở bề mặt

Pressure: Áp suất trong suốt quá trình điền đầy

Pressure at end of fill: Áp suất ở cuối q trình điền đầy

Weld lines: Đường hàn



Khóa luận tốt nghiệp



64



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Với nhiều đặc tính phân tích với sự hỗ trợ của phần mềm, nhưng các phân tích bên

dưới chỉ là những kết quả cần quan tâm khi thiết kế khn [14].

5.3.6. Tìm vị trí cổng phun tối ưu

Trong mục Analysis (Set Analysis Sequence) chọn Gate Location và Start

Analysis để bắt đầu phân tích. Sau q trình phân tích và tối ưu hóa vị trí cổng phun

ở một số vị trí thu được kết quả ở hình (5.10-5.11).



Hình 5.10: Cổng phun (chỉ số kháng dòng).

Từ (hình 5.10) cho thấy tính năng kháng dòng chảy từ các vị trí của thiết kế theo

giá trị từ cao nhất (màu đỏ) đến thấp nhất (màu xanh dương) yếu tố này phụ thuộc

vào chiều dài dòng chảy và độ dày của chi tiết.

Do yêu cầu về tính thẩm mỹ và độ phức tạp về kết cấu khn nên các vị trí màu

đỏ trên (hình 5.10) là khơng phù hợp, theo tính tốn của phần mềm.



Khóa luận tốt nghiệp



65



GVHD: TS.Rudolf Kiefer



Hình 5.11: Cổng phun phù hợp (Gating suitability).

Kết quả (hình 5.11) ngược lại so với kết quả phân tích được ở (hình 5.9), thang

màu từ xấu nhất (màu đỏ) đến tốt nhất (màu xanh dương). Ngồi ra đối với thiết kế

này có tính đối xứng nên việc đặt vị trí cổng phun ở trung tâm thì tối ưu hơn cả.

Dựa vào kết quả phân tích được ở (hình 5.11) là điều kiện để chọn lựa vị trí cổng

phun chính xác.

5.3.7. Thời gian điền đầy (Fill Time)



Hình 5.12: 2 cổng phun mép ngang



Hình 5.13: 2 cổng phun mép dọc.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 5 TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×