Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 143 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯƠNG TRUNG NGHĨA NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG CỤC BỘ TRONG CHẾ TẠO TẤM TÍCH NHIỆT CHO KHN PHUN ÉP CĨ SỬ DỤNG HỆ THỐNG GIA NHIỆT BẰNG KHÍ NĨNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯƠNG TRUNG NGHĨA NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG CỤC BỘ TRONG CHẾ TẠO TẤM TÍCH NHIỆT CHO KHN PHUN ÉP CĨ SỬ DỤNG HỆ THỐNG GIA NHIỆT BẰNG KHÍ NĨNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 8520103 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM SƠN MINH LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Trương Trung Nghĩa Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/05/1994 Nơi sinh: Tiền Giang Quê quán: Tiền Giang Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Ấp Lợi An, xã Bình Tân, huyện Gị Cơng Tây, tỉnh Tiền Giang Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0393039248 Fax: E-mail: truongtrungnghia19051994@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Cao đẳng: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ: 09/2012 đến 09 / 2015 Nơi học (trường, thành phố): Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng Ngành học: Kỹ thuật khí Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2016 đến 09/ 2018 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Ngành học: Công nghệ chế tạo máy Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Thiết kế khuôn Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Người hướng dẫn: Th.s Trần Chí Thiên i III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 10/2018 08/2019 10/2019 - – Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Cơng ty Cơ Khí Duy Khanh Vận hành máy phay CNC Trường Trung Cấp Gị Cơng Giáo viên ii MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i MỤC LỤC iii DANH CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH ẢNH vi Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung 1.1.1 Công nghệ ép phun 1.1.2 Cấu tạo chung máy ép phun 1.1.3 Phương pháp gia nhiệt cho khn phun ép khí nóng 1.1.4 Phương pháp biến dạng kim loại cục 1.2 Đặt vấn đề 1.3 Tính cấp thiết đề tài 14 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 15 1.5 Mục đích đề tài nghiên cứu 16 1.6 Nhiệm vụ giới hạn đề tài nghiên cứu 16 1.7 Phương pháp nghiên cứu 17 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 2.1 Tổng quan khuôn ép nhựa 18 2.1.1 Khái niệm chung 18 2.1.2 Kết cấu chung khuôn 18 2.1.3 Phân loại khuôn ép phun 20 2.2.Tổng quan công nghệ biến dạng kim loại cục 39 2.2.1 Khái niệm chung: 39 2.2.2 Phân loại công nghệ sản phẩm 27 2.2.3 Đặc điểm công nghệ miết,yêu cầu vật liệu 29 2.3 Tổng quan trình gia nhiệt 30 2.3.1 Khái niệm điều khiển nhiệt độ khn q trình phun ép 30 2.3.2 Phân loại phương pháp gia nhiệt 31 iii 2.3.3 Phương pháp gia nhiệt cho khuôn phun ép 38 2.4 Tổng quan phần mềm ANSYS 39 2.4.1.Giới thiệu chung 39 2.4.2 Giới thiệu module CFX phần mềm ANSYS 40 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG 42 3.1 Thực nghiệm gia cơng lịng khn 42 3.1.1 Gia cơng lịng khn phần mềm creo 3.0 42 3.1.2 Tiến hành gia cơng lịng khn 43 3.2 Thực nghiệm gia nhiệt lịng khn 46 3.2.1 Phương pháp mô gia nhiệt 46 3.2.2 Thử nghiệm gia nhiệt lịng khn 55 Chương 4: THỰC NGHIỆM VÀ SO SÁNH KÊT QUẢ 64 4.1 Kết thực nghiệm đo nhiệt độ 64 4.1.1 Kết mô đo thực tế lịng khn hình chữ nhật 64 4.1.2 Kết mô đo thực tế lịng khn hình trịn 90 4.1.3 Kết luận trình thực nghiệm 115 4.2.Kết thực nghiệm giải nhiệt 115 4.2.1.Làm nguội nước (water cooling 30°C) 115 4.2.2 Nhận xét trình thực nghiệm giải nhiệt 117 4.2.3 Kết luận trình thực nghiệm 117 4.3 Phân tích độ tin cậy thí nghiệm gia nhiệt 117 4.3.1 Phân tích độ tin cậy thí nghiệm insert hình trịn 117 4.3.2 Phân tích độ tin cậy thí nghiệm insert hình trịn 120 4.3.3 So sánh thí nghiệm giải nhiệt 123 4.3.4 Nhận xét thí nghiệm giải nhiệt 124 Chương 5: KẾT LUẬN 125 5.1 Kết đạt 125 5.2 Hướng phát triển 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 126 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT • CAE: .Computer-aided engineering • CAD: Computer-aided design • PE: Polyethylene • TPHCM: Thành phố Hồ Chí Minh v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cấu tạo máy ép phun Hình 1.2: Hệ thống kẹp Hình 1.3: Khn sản phẩm Hình 1.4: Hệ thống phun Hình 1.5: Các phận hệ thống hỗ trợ ép phun Hình 1.6: Hệ thống điều khiển Hình 1.7: Phương pháp gia nhiệt khí Hình 1.8: Tạo hình máy miết đơn giản Hình 1.9: So sánh thời gian chu kỳ gia giải nhiệt khí 10 Hình 1.10: So sánh thay đổi nhiệt độ gia nhiệt khí nước nóng 11 Hình 1.11: Ảnh hưởng nhiệt độ khuôn đến khả điền đầy lịng khn 23 Hình 1.12: Ảnh hưởng tốc độ dòng chảy phun tới độ nhám bề mặt đúc ép phun khuôn thành mỏng 24 Hình 1.13: So sánh khả điền đầy lịng khn sản phẩm nhựa thành mỏng với vật liệu PP 14 Hình 2.1: Khn âm khn dương trạng thái đóng 18 Hình 2.2: Kết cấu chung khuôn ép nhưa 19 Hình 2.3: Kết cấu chung khuôn 20 Hình 2.4: Khn 22 Hình 2.5: Hình thực tế khn nhiều tầng 23 Hình 2.6: Hệ thống bơm nhựa + hệ thống gia nhiệt 23 Hình 2.7: Sản phẩm đặc thù của cơng nghệ biến dạng kim loại tấm cục bợ 28 Hình 2.8: Tạo hình bằng phương pháp biến dạng cục bộ kim loại từ phôi phẳng và phôi không gian 30 Hình 2.9: Máy gia nhiệt khn ép nhựa Xiecheng Model XC-TM9KW 31 Hình 2.10: Máy gia nhiệt khn ép nhựa Xiecheng Model XC-TM9KW 31 Hình 2.11: Hệ thống gia nhiệt sử dụng lưu chất dầu nóng 32 vi Hình 2.12: Hệ thống gia nhiệt cho khuôn tia hồng ngoại (infrared heating system) 33 Hình 2.13: Phương pháp gia nhiệt điện trở 34 Hình 2.14: Phương pháp kết hợp hai nguồn nhiệt độ cho gia nhiệt khuôn 35 Hình 2.15: Phương pháp gia nhiệt cảm ứng từ 36 Hình 2.16: Phương pháp thiết kế khuôn kazerm 36 Hình 2.17: Quy trình gia nhiệt khí nóng cho khn phun ép nhựa 37 Hình 2.18: Phương pháp gia nhiệt khí 38 Hình 2.19: Giao diện phần mềm Ansys 40 Hình 2.20: Tiến trình giải tốn ANSYS – CFX 40 Hình 2.21: Giao diện cần thực CFX 40 Hình 3.1: Thiết kế lịng khn phần mềm Creo 3.0 42 Hình 3.2: Thiết lập gia cơng creo 3.0 43 Hình 3.3: Code gia cơng sau xuất từ phần mềm creo 3.0 43 Hình 3.4: Phơi nhơm dùng để gia cơng miết 44 Hình 3.5: Dao miết máy phay CNC đơn giản để gia công lịng khn 45 Hình 3.6: Phần mềm điều khiển Mach 45 Hình 3.7: Máy thực miết lịng khn 46 Hình 3.8: Sản phẩm lịng khn miết 46 Hình 3.9: Giao diện Ansys_Fluid Flow (CFX) 47 Hình 3.10: Giao diện Geometry 47 Hình 3.11: Giao diện Mesh chia lưới 48 Hình 3.12: Set up inlet outlet cho khối khí 49 Hình 3.13: Thiết lập tổng thời gian phun bước nhảy thời gian 49 Hình 3.14: Thiết lập Basic Settings 50 Hình 3.15: Thiết lập Fluid Models 50 Hình 3.16: Thiết lập Initialization 50 Hình 3.17: Thiết lập Basic Settings 51 Hình 3.18: Thiết lập Solid Models 51 vii Hình 3.19: Thiết lập Initialization 52 Hình 3.20: Thiết lập Basic Settings 52 Hình 3.21: Thiết lập Boundary Details 53 Hình 3.22: Chạy phân tích liệu 54 Hình 3.23: Kết nhiệt độ 54 Hình 3.24: Đường khí cover 55 Hình 3.25: Các phận dùng hệ thống khuôn để gia nhiệt 55 Hình 3.26: Gắn xilanh vào gá 56 Hình 3.27: Gắn xilanh gá xi lanh với chụp sau 56 Hình 3.28: Gắn nối chữ U vào chụp sau 57 Hình 3.29: Gắn van khí vào trụ ngăn động 57 Hình 3.30: Gắn ống dẫn khí vào van khí 58 Hình 3.31: Gắn trụ ngăn di động vào nối chữ U 58 Hình 3.32: Gắn thân khuôn cào chụp ngắn di động nắp khuôn 59 Hình 3.33: Bộ khn hồn chỉnh 59 Hình 3.34: Camera nhiệt dùng thí nghiệm gia nhiệt 60 Hình 3.35: Máy gia nhiệt dùng thí nghiệm 60 Hình 3.36: Lắp đầu nhiệt vào khuôn 61 Hình 3.37: Điều chỉnh Camera nhiệt 62 Hình 3.38: Cung cấp điện vào điện trở gia nhiệt 62 Hình 3.39: Đo nhiệt độ lịng khn phun khí nóng 63 Hình 3.40: Bấm thời gian để đo nhiệt độ 63 Hình 3.41: Dùng nước làm mát lịng khn 64 Hình 3.42: Thay lịng khn để làm thí nghiệm khác 64 Hình 4.1: Biểu đồ giá trị trung bình nhiệt độ gia nhiệt theo độ dày insert theo nhiệt độ phun khoảng cách 2mm 78 Hình 4.2: Biểu đồ giá trị trung bình nhiệt độ gia nhiệt theo độ dày insert theo nhiệt độ phun khoảng cách 4mm 79 viii