Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH)

Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH) Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm Composite để giảm co rút (Đề tài NCKH)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM 2020 ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN SẢN PHẨM COMPOSITE ĐỂ GIẢM CO RÚT Mã số: T2020-58TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS Lê Minh Tài TP HCM, 8/2021 T2020-58TĐ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM 2020 ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN SẢN PHẨM COMPOSITE ĐỂ GIẢM CO RÚT Mã số: T2020-58TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS Lê Minh Tài Thành viên đề tài: PGS TS Phạm Sơn Minh TS Trần Minh Thế Uyên TP HCM, 8/2021 iii TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Đơn vị công tác TT Họ tên Lê Minh Tài Nội dung nghiên cứu cụ thể giao lĩnh vực chuyên môn Chữ ký Đại học Sư phạm Kỹ -Nghiên cứu giải thuật tối ưu thuật, chuyên ngành Taguchi, ANOVA, RSM, Neural Kỹ thuật khí Network việc tìm kiếm thông số công nghệ để nâng cao chất lượng sản phẩm ép phun -Tiến hành thiết kế quy hoạch thực nghiệm chế tạo mẫu thí nghiệm composite -Tính tốn tìm kiếm thơng số tối ưu để làm giảm co rút -Kiểm tra độ co rút mẫu composite sau chế tạo -Tổng hợp số liệu viết báo cáo Phạm Sơn Minh Đại học Sư phạm Kỹ -Tiến hành thiết kế quy hoạch thuật, chuyên ngành thực nghiệm mẫu thí nghiệm Kỹ thuật khí composite Trần Minh Thế Đại học Sư phạm Kỹ -Kiểm tra độ co rút mẫu Uyên thuật, chuyên ngành composite sau chế tạo Kỹ thuật khí ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị nước Nội dung phối hợp nghiên cứu Họ tên người đại diện đơn vị ii TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ Khoa Cơ khí Chế tạo Gia công khuôn máy – ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Trần Minh Thế Uyên iii TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT TÊN VIẾT TẮT TÊN ĐẦY ĐỦ DIỄN GIẢI ANN Artificial Neural Network Mạng nơron nhân tạo PP Polypropylene Nhựa Polypropylene ABS PA6 S/N Signal-to-Noise ratios Tỉ lệ tín hiệu nhiễu A Melt temperature Nhiệt độ nóng chảy B Injection pressure Áp suất phun C Packing pressure Áp suất bão hòa D Packing time 10 OA Orthogonal Array 11 SS Sum of Square 12 Df Degree of freedom 13 MS Mean square 14 P P- Value Giá trị kỳ vọng 15 F F- Value Tỉ lệ biến thiên số trung bình mẫu với biến thiên nội mẫu 16 %C Contribution 17 Nơ ron Neural Acrylonitrin butadien styren Nhựa Acrylonitrin butadien styren Polyamide Nhựa Polyamide Thời gian bão hịa Mảng trực giao Tổng bình phương phương sai Bậc tự yếu tố Bình phương trung bình Phần trăm đóng góp Tế bào thân kinh iv TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ MỤC LỤC DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH .ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH ẢNH .ix DANH MỤC ĐỒ THỊ xi THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU xii INFORMATION ON RESEARCH RESULTS xv Chương Mở đầu 1.1 Giới thiệu cơng trình nghiên cứu liên quan 1.1.1 Các cơng trình nghiên cứu nước 1.1.2 Các cơng trình nghiên cứu nước 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Phương pháp 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Chương Cơ sở lý thuyết 2.1 Vật liệu nhựa 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Thành phần 2.1.3 Một số loại nhựa thường dùng 2.2 Công nghệ ép phun [27] 10 2.2.1 Định nghĩa 10 2.2.2 Nhu cầu hiệu kinh tế 10 2.2.3 Khả công nghệ 11 2.2.4 Quy trình cơng nghệ ép phun 11 2.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ ép phun [24] 13 2.3 Hiện tượng co ngót 15 v TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 2.3.1 Định Nghĩa 15 2.3.2 Phân loại co ngót 15 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ co ngót 15 2.3.4 Cách xác định mức độ co ngót 16 2.4 Khái niệm điều khiển nhiệt độ khn q trình phun ép 16 2.4.1 Phân loại phương pháp gia nhiệt 17 2.5 Taguchi, ANOVA, Neural network 23 2.5.1 Taguchi 23 2.5.2 ANOVA 26 2.5.3 Mạng nơ ron nhân tạo thuật toán lan truyền ngược 29 Chương Xây dựng mơ hình thực nghiệm 38 3.1 Thiết kế, mơ dịng chảy sản phẩm (phần mềm Moldex3D) 38 3.1.1 Thiết kế thông số ép cho sản phẩm 38 3.1.2 Mô kiểm tra khả điền đầy từ thông số thiết kế 40 3.2 Tiến hành thực nghiệm chế tạo sản phẩm 42 3.2.1 Chuẩn bị 42 3.2.2 Cách thức tiến hành thực nghiệm 45 3.3 Đo thống kê kết thí nghiệm 47 3.4 Khảo sát q trình gia nhiệt lịng khn 51 3.4.1 Thiết kế sản phẩm micro 51 3.4.2 Thiết kế gia nhiệt để thí nghiệm 52 3.4.3 Gia công khuôn 52 3.4.4 Gia công khuôn đực 53 3.4.5 Kết phân tích nhiệt độ 54 3.5 Tối ưu hoá thông số thiết kế công nghệ ép phun Taguchi, ANOVA ANN 65 3.5.1 Tối ưu hóa thơng số thiết kế Taguchi ANOVA Minitab 18 65 vi TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 3.5.2 Dự đoán độ co ngót mạng nơ ron Matlab R18 66 Chương Kết thảo luận 70 4.1 Kết phân tích Taguchi 70 4.1.1 Vật liệu PP/15%GF 71 4.1.2 Vật liệu PA6/15%GF 73 4.1.3 Vật liệu ABS/15%GF 76 4.2 Kết phân tích ANOVA 79 4.2.1 Vật liệu PP/15%GF 80 4.2.2 Vật liệu PA6/15%GF 81 4.2.3 Vật liệu ABS/15%GF 81 4.3 Kết dự đốn co ngót vật liệu PP mạng nơ ron 82 Chương Kết luận hướng phát triển 87 5.1 Kết luận 87 5.2 Khả mở rộng đề tài 88 Tài liệu tham khảo 89 PHỤ LỤC 92 vii TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Bảng Array Selector [18] 25 Bảng 2: Bảng đánh giá mức độ tương quan 27 Bảng 1: Bảng thông số đầu vào vật liệu PP/15%GF 38 Bảng 2: Bảng thông số đầu vào vật liệu PA6/15%GF 38 Bảng 3: Bảng thông số đầu vào vật liệu ABS/15%GF 39 Bảng 4: Bảng trực giao L27 OA 39 Bảng 5: Bảng thống kê kết đo vật liệu PP/15%GF 48 Bảng 6: Bảng thống kê kết đo vật liệu PA6/15%GF 49 Bảng 7: Bảng thống kê kết đo vật liệu ABS15%GF 50 Bảng 8: Kết đo cảm biến nhiệt độ thực tế 56 Bảng 9: Kết đo mô COMSOL 57 Bảng 10: Bảng mức phân mức gia nhiệt loại nhựa 60 Bảng 11: Bảng phân chia trường hợp thí nghiệm mơ sản phẩm Micro 61 Bảng 12: Kết dòng chảy nhựa thí nghiệm mơ sản phẩm micro 61 Bảng 1: Bảng giá trị co ngót tỷ lệ S/N vật liệu PP/15%GF 71 Bảng 2: Bảng kết tỷ lệ S/N vật liệu PP/15%GF 72 Bảng 3: Bảng giá trị co ngót thực nghiệm dự đoán vật liệu PP/15%GF 73 Bảng 4: Bảng giá trị co ngót tỷ lệ S/N vật liệu PA6/15%GF 73 Bảng 5: Bảng kết tỷ lệ S/N vật liệu PA6/15%GF 74 Bảng 6: Bảng giá trị co ngót thực nghiệm co ngót dự đốn vật liệu PA6/15%GF 76 Bảng 7: Bảng giá trị co ngót tỷ lệ S/N vật liệu ABS/15%GF 76 Bảng 8: Bảng kết tỷ lệ S/N vật liệu ABS/15%GF 77 Bảng 9: Bảng giá trị co ngót thực nghiệm dự đốn vật liệu ABS/15%GF 79 Bảng 10: Bảng giá trị [F], [17] 79 Bảng 11: Bảng kế ANOVA vật liệu PP/15%GF 80 Bảng 12: Bảng kết ANOVA vật liệu PA6/15%GF 81 Bảng 13: Bảng kết ANOVA vật liệu ABS/15%GF 81 Bảng 14: Bảng 21 thông số đầu vào mạng nơ ron Error! Bookmark not defined Bảng 15: Bảng thông số để kiểm tra khả dự đoán 83 Bảng 16: Bảng kết co ngót thực nghiệm mạng nơ ron 85 Bảng 17: Bảng so sánh kết Taguchi mạng nơ ron 86 viii TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Un T2020-58TĐ DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Hình ảnh ứng dụng vật liệu PVC Hình 2: Hình ảnh ứng dụng vật liệu nhựa PP Hình 3: Hình ảnh ứng dụng vật liệu PS Hình 4: Hình ảnh ứng dụng vật liệu nhựa PA Hình 5: Hình ảnh ứng dụng vật liệu nhựa ABS Hình 6: Hình ảnh ứng dụng vật liệu nhựa PE Hình 7: Hình ảnh sản phẩm làm vật liệu nhựa Hình 8: Hình ảnh hạt nhựa đưa vào trục vít Hình 9: Hình ảnh nhựa phun vào lịng khn Hình 10: Hình ảnh lấy sản phẩm khỏi lịng khn Hình 21: Hình ảnh thiết kế mảng trực giao minitab18 Hình 22: Hình ảnh phần mềm minitab 18 Hình 23: Hình ảnh mạng nơ ron thần kinh Hình 24: Hình ảnh cấu tạo mạng nơ ron nhân tạo mạng nơ ron tự nhiên Hình 25: Hình ảnh sơ đồ mạng nơ ron nhiều lớp Hình 26: Hình ảnh phần mềm Matlab R2018a Hình 1: Hình ảnh phần mềm Moldex3D Hình 2: Hình ảnh mô khả điền đầy vật liệu PP/15%GF Hình 3: Hình ảnh mơ khả điền đầy vật liệu PA6/15%GF Hình 4: Hình ảnh mô khả điền đầy vật liệu ABS/15%GF Hình 5: Hình ảnh hạt nhựa PP 1100N Hình 6: Hình ảnh hạt nhựa ABS 750SW Hình 7: Hình ảnh hạt nhựa PA6 B30S Hình 8: Hình ảnh 3D chi tiết Hình 9: Hình ảnh khn dùng để ép phun chi tiết Hình 10: Hình ảnh máy ép nhựa SHINE W120B Hình 11: Hình ảnh sản phẩm ép phun vật liệu PP/15%GF Hình 12: Hình ảnh sản phẩm ép phun vật liệu PA6/15%GF Hình 13: Hình ảnh sản phẩm ép phun vật liệu ABS/15%GF Hình 14: Hình ảnh điểm cần đo chi tiết Hình 15: Hình ảnh gá đặt để đo chiều dài sản phẩm Hình 16: Mẫu sản phẩm Hình 17: Thiết kế gia nhiệt Hình 18: Mơ hình thiết kế khn Hình 19: Sản phẩm khn Hình 20: Sản phẩm khuôn đực TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên 8 10 11 12 12 13 26 29 30 30 34 37 40 41 41 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 48 48 51 52 52 53 54 ix T2020-58TĐ Hình 18: Gia nhiệt khoảng cách 15mm , thời gian 9s HỢP ĐỒNG, THUYẾT MINH ĐỀ TÀI ĐÃ ĐƯỢC PHÊ DUYỆT 101 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 102 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 103 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 104 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 105 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 106 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 107 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 108 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 109 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 110 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 111 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 112 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 113 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên T2020-58TĐ 114 TS Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS Trần Minh Thế Uyên S K L 0 ... tháng năm 2021 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Ứng dụng kỹ thuật tối ưu xác định thông số xử lý công nghệ ép phun sản phẩm composite để giảm co rút - Mã số: T2020-58TĐ... vào thông số xử lý công nghệ đầu vào để kiểm tra độ co rút Sau đó, sử dụng giải thuật tối ưu hóa để tìm thông số tối ưu nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm sau ép phun, cụ thể làm giảm độ co rút sản. .. PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM 2020 ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN