Hướng dẫn sử dụng phần mềm Moldex3d chi tiết

Hướng dẫn sử dụng phần mềm Moldex3d chi tiếtTÍNH TOÁN THIẾT KẾHỆ THỐNG LÀM NGUỘI KHUÔN ÉP PHUNTHEO CÔNG NGHỆ CAENguyễn Nhất ThụĐại học sư phạm kỹ thuật Tp. HCMTÓM TẮTQui trình làm nguội khuôn trong một chu kỳ ép phun là giai đoạn đặc biệt quan trọng để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm. Vì thời gian làm nguội chiếm hơn 70% thời gian chu kỳ ép phun, nên tính toán thiết kế hợp lý hệ thống làm nguội sẽ đáp ứng được thời gian làm nguội theo yêu cầu kỹ thuật và tăng năng suất gia công chế tạo sản phẩm do rút ngắn được thời gian chu kỳ Mặt khác, các khuyết tật không mong muốn chẳng hạn như các vết lõm, co rút không đồng đều, ứng suất dư do phân bố nhiệt, biến dạng sản phẩm là do thiết kế hệ thống làm nguội không hợp lý. Các khuyết tật này có thể được hạn chế hoặc thậm chí được loại bỏ thông qua việc tính toán sắp xếp các kênh làm nguội hợp lý hơn và phối hợp với các điều kiện qui trình ép phun tốt nhất.Trong đề tài này, người nghiên cứu đã tìm hiểu các vấn đề về làm nguội khuôn để từ đó đề ra qui trình tính toán thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun theo công nghệ CAE với mục đích là: “Phân bố nhiệt độ đồng đều trên sản phẩm”. ABSTRACTMold cooling process of an injection molding cycle is critical from the viewpoint of productivity and quality of molded part. Because cooling – time occupies more than 70 percent of the entire molding cycle, so efficient cooling system cut down cooling – time required and improve molding productivity by shortening the cycle time.On the other hand, undesired defects such as sink marks, differential shrinkage, thermal residual stress builtup, as well as part warpage are attributed to poor cooling system design. These defects can be relieved or even be eliminated through a proper arrangement of cooling channels and the best combination of process conditions.In this study, the writer has studied of the cooling problem to get up the calculating design process of cooling system in injection mold rely on CAE technology with the purpose is that: “Uniform distribution of heat on the parts”.1. ĐẶT VẤN ĐỀĐể giải quyết bài toán nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm thời gian và chi phí sản xuất, ở nước ta cũng như các nước trên thế giới đã và đang sử dụng các công cụ mô phỏng CAE để mô phỏng các quá trình cấp nhựa, làm nguội, … Việc ứng dụng công nghệ CAE cho phép dự đoán được các điều kiện kỹ thuật cần thiết cho quá trình sản xuất, để điều chỉnh hình học sản phẩm, thay đổi kết cấu khuôn trước khi chế tạo thật sự, hay lựa chọn chế độ gia công một cách hợp lý nhất.Việc thiết kế hệ thống làm nguội ở các doanh nghiệp sản xuất chế tạo khuôn mẫu của Việt Nam chủ yếu thực hiện theo kinh nghiệm, mang tính thủ công, chưa ứng dụng công nghệ CAE để hỗ trợ quá trình thiết kế, do đó khó có thể đánh giá một cách chính xác ảnh hưởng của hệ thống làm nguội đến quá trình ép phun trước khi sản xuất, chế tạo khuôn và ép thử sản phẩm.Mục đích của bài báo là nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống làm nguội khuôn ép phun theo công nghệ CAE và phân tích mô phỏng tính chính xác bằng phần mềm hỗ trợ Moldex3D R8.0.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUTham khảo các tài liệu từ internet, sách và tạp chí.Vận dụng cơ sở lý thuyết truyền nhiệt trong khuôn ép phun để xác lập các thông số của quá trình làm nguội. Trên cơ sở đó tính toán các kích thước và bố trí kênh làm nguội.Thiết kế hệ thống làm nguội theo công nghệ CAE cho một bộ sản phẩm cụ thể.Phân tích, mô phỏng các kết quả bằng phần mềm hỗ trợ (CAE

TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM NGUỘI KHN ÉP PHUN THEO CÔNG NGHỆ CAE Nguyễn Nhất Thụ Đại học sư phạm kỹ thuật Tp HCM TĨM TẮT Qui trình làm nguội khuôn chu kỳ ép phun giai đoạn đặc biệt quan trọng để tăng suất chất lượng sản phẩm Vì thời gian làm nguội chiếm 70% thời gian chu kỳ ép phun, nên tính tốn thiết kế hợp lý hệ thống làm nguội đáp ứng thời gian làm nguội theo yêu cầu kỹ thuật tăng suất gia công chế tạo sản phẩm rút ngắn thời gian chu kỳ Mặt khác, khuyết tật không mong muốn chẳng hạn vết lõm, co rút không đồng đều, ứng suất dư phân bố nhiệt, biến dạng sản phẩm thiết kế hệ thống làm nguội không hợp lý Các khuyết tật hạn chế chí loại bỏ thơng qua việc tính tốn xếp kênh làm nguội hợp lý phối hợp với điều kiện qui trình ép phun tốt Trong đề tài này, người nghiên cứu tìm hiểu vấn đề làm nguội khn để từ đề qui trình tính tốn thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun theo cơng nghệ CAE với mục đích là: “Phân bố nhiệt độ đồng sản phẩm” ABSTRACT Mold cooling process of an injection molding cycle is critical from the viewpoint of productivity and quality of molded part Because cooling – time occupies more than 70 percent of the entire molding cycle, so efficient cooling system cut down cooling – time required and improve molding productivity by shortening the cycle time On the other hand, undesired defects such as sink marks, differential shrinkage, thermal residual stress built-up, as well as part warpage are attributed to poor cooling system design These defects can be relieved or even be eliminated through a proper arrangement of cooling channels and the best combination of process conditions In this study, the writer has studied of the cooling problem to get up the calculating design process of cooling system in injection mold rely on CAE technology with the purpose is that: “Uniform distribution of heat on the parts” ĐẶT VẤN ĐỀ Để giải toán nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm thời gian chi phí sản xuất, nước ta nước giới sử dụng công cụ mô CAE để mô trình cấp nhựa, làm nguội, … Việc ứng dụng cơng nghệ CAE cho phép dự đốn điều kiện kỹ thuật cần thiết cho trình sản xuất, để điều chỉnh hình học sản phẩm, thay đổi kết cấu khuôn trước chế tạo thật sự, hay lựa chọn chế độ gia công cách hợp lý Việc thiết kế hệ thống làm nguội doanh nghiệp sản xuất chế tạo khuôn mẫu Việt Nam chủ yếu thực theo kinh nghiệm, mang tính thủ công, chưa ứng dụng công nghệ CAE để hỗ trợ q trình thiết kế, khó đánh giá cách xác ảnh hưởng hệ thống làm nguội đến trình ép phun trước sản xuất, chế tạo khuôn ép thử sản phẩm Mục đích báo nghiên cứu tính tốn thiết kế hệ thống làm nguội khuôn ép phun theo công nghệ CAE phân tích mơ tính xác phần mềm hỗ trợ Moldex3D R8.0 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tham khảo tài liệu từ internet, sách tạp chí Vận dụng sở lý thuyết truyền nhiệt khuôn ép phun để xác lập thông số q trình làm nguội Trên sở tính tốn kích thước bố trí kênh làm nguội Thiết kế hệ thống làm nguội theo công nghệ CAE cho sản phẩm cụ thể Trang Phân tích, mơ kết phần mềm hỗ trợ (CAE) NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3.1 Tổng quan phương pháp thiết kế hệ thống làm nguội khuôn ép phun Chu trình gia cơng sản phẩm nhựa nhiệt dẻo theo công nghệ ép phun, thực qua giai đoạn theo trình tự: đóng – mở khn, phun nhựa lỏng vào khoang tạo hình làm nguội khn Trong giai đoạn làm nguội chiếm khoảng 2/3 thời gian chu kỳ cho lần ép phun Hình Mơ tả cấu trúc hệ thống làm nguội Nguyên lý hoạt động (hình 1): Hệ thống làm nguội chu trình khép kín Chất lỏng làm nguội từ bồn chứa (H) giải nhiệt đưa đến nhiệt độ yêu cầu, sau bơm (G) đưa vào phân phối (E) Từ phân phối, chất lỏng làm nguội đưa vào kênh làm nguội (A) để thực việc giải nhiệt Trong kênh làm nguội, nhờ vận tốc bơm tạo ra, chất làm nguội tuần hoàn xung quanh lòng khn làm nhiệm vụ giải nhiệt Sau chất làm nguội tập hợp lại góp (D) Cuối đưa trở bồn chứa chuẩn bị cho chu trình Hai yếu tố định đến hiệu hệ thống làm nguội là:  Phương pháp thiết kế hệ thống kênh dẫn chất làm nguội - Xác định khơng gian bố trí hệ thống kênh làm nguội - Xác định kích thước kênh làm nguội - Bố trí hệ thống kênh làm nguội vào khn  - (a) (b) Hình Hai loại cấu hình kênh làm nguội Ngun tắc xác lập chế độ làm nguội Xác định nhiệt độ chất làm nguội Xác địmh loại chất làm nguội Xác định vận tốc dòng chảy chất làm nguội Chú ý đến sụt áp chất làm nguội kênh làm nguội Trang Hình Dòng chảy tầng (trái) dòng chảy rối (phải) Hệ thống kênh dẫn chất làm nguội thường thiết kế theo hai phương pháp: Thiết kế theo kinh nghiệm thiết kế có hỗ trợ công nghệ CAE [1]:  Phương pháp thiết kế truyền thống chủ yếu dựa kinh nghiệm sản xuất, qui trình thiết kế lặp lặp lại ép thử điều chỉnh, nhiều thời gian, chi phí cơng sức, từ tăng giá thành sản phẩm lên nhiều Mặt khác, không dự đốn xác thơng số hệ thống làm nguội, nên kết thiết kế có độ tin cậy không cao  Với hỗ trợ phân tích phần mềm CAE, người thiết kế biết trước ảnh hưởng hệ thống làm nguội đến q trình ép phun, dự đốn khuyết tật xảy để có giải pháp thiết kế hợp lý Ví dụ kết phân tích mơ hệ thống làm nguội phần mềm Moldex3D hình sau, hỗ trợ định thiết kế: (a) (b) (c) Hình a: Phân bố nhiệt độ sản phẩm sau ép phun, giúp định hướng việc phân bố hệ thống làm nguội Hình b: Phân bô nhiệt kênh làm nguội, thể hiệu suất giải nhiệt Hình c: Phân bố nhiệt độ sản phẩm sau làm nguội, giúp đánh giá hiệu hệ thống làm nguội 3.2 Nghiên cứu sở lý thuyết truyền nhiệt – Xác định kích thước – Bố trí kênh làm nguội 3.2.1 Tổng quan q trình truyền nhiệt khn ép phun Để lấy lượng nhiệt từ nhựa chảy dẻo, khuôn thiết kế hệ thống kênh làm nguội Quá trình làm nguội bắt đầu khoang tạo hình điền đầy mở khuôn sản phẩm lấy Thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn phải phụ thuộc vào bề dày sản phẩm với thời gian làm nguội ngắn nhiệt độ nhựa chảy dẻo đạt đến nhiệt độ mở khuôn Trong trường nhiệt ổn định, nhiệt lượng đưa vào khuôn nhiệt lượng lấy phải cân [3] Chúng ta có: Q  Q  Q  Q 0 KS E AD C Trong thực tế, sau ổn định trình ép phun trao đổi nhiệt khn chủ yếu q trình truyền nhiệt từ nhựa nóng chảy sang khn Q KS lượng nhiệt lấy hệ thống làm nguội Q C Khi nhiệt lượng trao đổi nhựa nóng chảy vật liệu khn thơng qua dẫn nhiệt biểu diễn dạng phương trình Fourier ba chiều sau: Trang Q&KS Q Q AD Q AD   2T  T  T  T k     t y z   x Q C Q&C Vì sản phẩm nhựa chủ yếu có thành mỏng, truyền nhiệt theo hướng mặt  Q AD bên tương đối nhỏ so với hai mặt nên bỏ qua Khi phương trình Fourier ba chiều rút gọn thành phương trình Fourier chiều sau: T  2T C P k t x Phương trình mơ tả trình làm Q E nguội sản phẩm nhựa khn ép phun, cụ thể q trình trao đổi nhiệt theo hướng bề Hình Thể trình truyền nhiệt dày sản phẩm thơng qua q trình dẫn nhiệt khn ép phun nhựa nóng chảy dẻo vật liệu khuôn Nhiệm vụ hệ thống làm nguội lấy hết nhiệt lượng thông qua trình trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng khuôn với kênh làm nguội 3.2.2 Cơ sở xác định kích thước – Bố trí kênh làm nguội  Xác định đường kính kênh làm nguội (dC) Trong trường hợp thơng thường, đường kính kênh làm nguội chọn d C ≈ Ø10 ÷ Ø14 mm [2] Việc chọn đường kính kênh làm nguội phụ thuộc chủ yếu vào khơng gian giới hạn kích thước khn khơng gian bố trí cụ thể  Tính khoảng cách kênh làm nguội với bề mặt khuôn (l) AD C P b: Khoảng cách hai kênh làm nguội (m) TW l: Khoảng cách kênh làm nguội bề mặt khuôn (m) ΔT1 TCW ΔT2 TC dC: Đường kính kênh làm nguội (m) TC: Nhiệt độ chất làm nguội (0C) TW: Nhiệt độ bề mặt khuôn (0C) TCW: Nhiệt độ bề mặt kênh làm nguội (0C) ∆T1 = TW - TCW: Chênh lệch nhiệt độ bề mặt khuôn bề mặt kênh làm nguội (0C) ∆T2 = TCW - TC: Chênh lệch nhiệt độ bề mặt kênh làm nguội chất làm nguội (0C) Trước tiên xác định mật độ dòng nhiệt từ bề mặt khuôn truyền cho bề mặt kênh làm nguội, sau xác định mật độ dòng nhiệt từ bề mặt kênh làm nguội truyền cho chất làm nguội Để đảm bảo hiệu làm nguội hai giá trị phải nhau, dựa vào quan hệ tính khoảng cách l kênh làm nguội bề mặt khn  Tính khoảng cách hai kênh làm nguội (b) Mục đích việc thiết kế hệ thống làm nguội không để giải nhiệt cho sản phẩm mà phải ý đến việc giải nhiệt cho đồng để sản phẩm bị cong vênh, biến dạng Tuy nhiên thực tế tồn giá trị sai lệch gọi sai số làm nguội j [4] Giá trị định nghĩa độ chênh lệch giá trị mật độ dòng nhiệt truyền từ bề mặt khn cho bề mặt kênh làm nguội: Trang j 2,4 Bi , 22 b   l ,8.k Khi xác định tỉ số b / l , kết hợp với giá trị l tính bước trên, xác định giá trị b KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 Kết tính tốn Khn Nắp – Vành Bàn Cầu chế tạo nhựa PP Tra thông số vật liệu từ sở liệu phần mềm Modex3D, có đặc tính nhựa PP nhiệt độ T = 2300C sau:    Nhiệt dung riêng: Cp = 3200 (J/kg0C) Khối lượng riêng: ρ = 0,83 (g/cm3) = 830 (kg/m3) Hệ số dẫn nhiệt: k = 0,16 (W/m0C) Các thơng số kỹ thuật ảnh hưởng đến q trình phun ép nhựa:     Nhiệt độ nhựa nóng chảy: TM = 2300C Nhiệt độ bề mặt khuôn: TW = 500C Nhiệt độ mở khuôn: TE = 930C Nhiệt độ làm nguội: TF = 1700C Vật liệu khuôn chọn để thiết kế khuôn cho sản phẩm thép P20 với thông số sau:    Khối lượng riêng: ρ = 7,8 (g/cm3) = 7800 (kg/m3) Hệ số dẫn nhiệt: kW = 29 (W/m0C) Nhiệt dung riêng: CP = 460 (J/kg0C) Chất làm nguội trường hợp nước, với thông số sau:     Khối lượng riêng: ρ = 0,988 (g/cm3) = 988 (kg/m3) Hệ số dẫn nhiệt: kC = 0,61 (W/m0C) Nhiệt dung riêng: CP = 4180 (J/kg0C) Nhiệt độ nước làm nguội: TC = 250C Với thông số đầu vào xác định, áp dụng qui trình tính tốn xác định kích thước bố trí kênh làm nguội theo trình tự bước sau:  Đây khuôn lớn (1200mm x 650mm x 200mm), khơng gian bố trí rộng nên chọn đường kính kênh làm nguội Ø14 mm  Khoảng cách kênh làm nguội bề mặt khuôn (l) Để tính l, phải xác định hệ số trao đổi nhiệt nước (α) [4] nhiệt độ bề mặt kênh làm nguội (TCW): l kW   TW  TCW   TCW  TC  29  50  28,38      0,049(m)  3720  28,38  25   Khoảng cách hai kênh làm nguội (b) Chọn sai số làm nguội j: nhựa PP vật liệu kết tinh, để tăng hiệu làm nguội d h 3720 0,014 b  1,795 ; k ln  chọn j = 3% : Hệ số Biot: Bi  kW 29 l Kết hợp tỉ số b/l với giá trị l xác định được, tìm khoảng cách hai kênh làm nguội (b): Trang b l 1,83 0,089( m) Thơng số kích thước bố trí kênh làm nguội tính tốn cho sản phẩm Nắp – Vành Bàn Cầu phần dùng để làm liệu để thiết lập mơ hình phân tích cho việc thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun theo công nghệ CAE thực phần 4.2 Kết phân tích mơ 4.2.1 Đề xuất thiết kế hệ thống làm nguội theo công nghệ CAE Trên sở phương pháp chung thiết kế hệ thống làm nguội; sở lý thuyết phân tích trình làm nguội; khả phân tích, mơ q trình làm nguội phần mềm Moldex3D; nguyên tắc chung thiết kế hệ thống làm nguội theo công nghệ CAE tác giả đề nghị sau: Xác định phân bố nhiệt sản phẩm sau định hình: Filling/Packing Xác lập thông số hệ thống làm nguội Thiết kế hệ thống làm nguội mơ hình phân tích Thực chức phân tích tổng hợp: Fill+Pack+Cool+Warp Đánh giá hệ thống làm nguội Thay đổi hệ thống làm nguội Không đạt Chấp nhận hệ thống làm nguội Vì hiệu hệ thống làm nguội ảnh hưởng đến cong vênh, biến dạng sản phẩm, đánh giá hệ thống làm nguội ngồi tiêu phân tích hệ thống làm nguội phải xem xét tiêu cong vênh Như vậy, xem xét đánh giá hệ thống làm nguội dựa vào tiêu (bảng 1) sau: Bảng1 Chỉ tiêu phân tích làm nguội Số hiệu tiêu Chỉ tiêu phân tích C NHĨM CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH LÀM NGUỘI (COOLING) C1 C2 C3 C4 Thời gian làm nguội (Cooling Time) Phân bố nhiệt độ trung bình sản phẩm (Average Temperature) Phân bố nhiệt độ kênh làm nguội ( Cooling_Heating Efficiency) Chênh lệch nhiệt độ lớp sản phẩm (Avg.Part Temperature) W NHĨM CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH CONG VÊNH (WARPAGE) W1 Co rút thể tích (volumetric_shrinkage) W2 Biến dạng sản phẩm (Warpage) 4.2.2 Áp dụng thiết kế hệ thống làm nguội theo công nghệ CAE cho khuôn Nắp – Vành Bàn Cầu Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm Trang        Vật liệu sử dụng: nhựa PP Thời gian chu kỳ: 120s (Đây thời gian thực tế tiến hành ép sản phẩm Cơng ty TNHH Cơ Khí Khn Mẫu Mơ Tiến) Kích thước sản phẩm: Nắp (463,67 x 360,72 x 46,55 mm); Vành (452,67 x 342,54 x 68,94 mm) Dung sai kích thước: 1% Độ thẩm mỹ: Đánh bóng khn để sản phẩm đạt độ bóng định ép Không đặt miệng cuống phun bề mặt sản phẩm Khả chịu tải: Sản phẩm chịu tải khoảng 200 kg (Tăng cường chiều dày gân cho sản phẩm) Độ co rút thể tích: 0,5% Hình Bản vẽ kết cấu khn Nắp – Vành Bàn Cầu Hình Phương án bố trí sản phẩm hai khn chày cối Phân tích kết mơ Các kết trình điền đầy (Filling):  Thời gian điền đầy khn (Melt Front Time): Qua kết phân tích mơ hình 7, có kết quả: • Q trình điền đầy khn có tổng thời gian 5,96 s • Sản phẩm khơng bị khuyết tật đường hàn  Nhiệt độ trung bình điền đầy (Average Temperature): Trang Vùng gần miệng kênh dẫn nhựa có nhiệt độ cao nhất, sau giảm dần vị trí xa Kết thể nhiệt độ trung bình xuyên qua chiều dày sản phẩm cuối trình điền đầy Điều cho thấy cần phải làm nguội khuôn nhiệt nhựa lỏng vị trí có đánh dấu màu đỏ hình Vị trí chưa điền đầy Hình Thời gian điền đầy Hình Nhiệt độ trung bình điền đầy Các kết q trình định hình (Packing):  Thời gian định hình: Qua kết này, kết luận: • Sản phẩm điền đầy hoàn toàn với tổng thời gian 5.979 s • Vị trí đường hàn điểm tụ khí hình 9, sản phẩm Nắp bị đường hàn nhiều Vành Bàn Cầu, điểm tụ khí tập trung vị trí cuối sản phẩm Để khắc phục tượng này, thiết kế khn cần cân dòng cho hai sản phẩm cách thiết kế hợp lý kênh dẫn nhựa, tạo rãnh khí tập trung vào vị trí cuối sản phẩm • Tại cuối q trình định hình, sản phẩm điền đầy 100%  Áp suất (Pressure): Áp suất sản phẩm cuối thời điểm định hình 137,2 ÷ 137.72 Mpa hình 10, áp suất miệng phun khoảng 137,5 Mpa Sự chênh lệch áp suất nhằm giúp trình định hình sản phẩm đạt hiệu hơn, sản phẩm bị co rút cong vênh trình làm nguội Hình Thời gian định hình Hình 10 Áp suất định hình Các kết q trình làm nguội (Cooling):  Thời gian làm nguội (Cooling Time): Trang Từ kết phân tích hình 11, thấy sau 124s tồn hai sản phẩm đạt đến nhiệt độ mở khuôn Tuy nhiên so với thời gian thực tế cài máy ép thời gian làm nguội có 100s, phải thiết kế lại hệ thống làm nguội để đảm bảo thời gian chu kỳ theo yêu cầu 120s  Hiệu suất làm nguội (Cooling Efficiency): Qua kết phân tích hình 12, đánh giá hiệu suất làm nguội kênh khác nhau, từ đưa định cải tiến hệ thống làm nguội cho thích hợp hơn, giảm chi phí gia cơng đường làm nguội không cần thiết Như trường hợp này, hai hệ thống làm nguội chày cối sản phấm có thay đổi lớn Do đó, thiết kế kênh làm nguội đơn giản mà đạt hiệu suất làm nguội cao hơn, tránh việc phải khoan đối đầu khuôn hay kênh làm nguội dài khn có kích thước tương đối lớn Hình 11 Thời gian làm nguội Hình 12 Hiệu suất làm nguội  Nhiệt độ trung bình phần khác sản phẩm (Avg.Part Temperature): Tại vị trí có nhiệt độ cao, đánh màu đỏ, vị trí bị cong vênh nhiều sau sản phẩm tháo khỏi khuôn Tuy nhiên, kết từ hình 13 cho thấy phân bố nhiệt độ hai sản phẩm chênh lệch không nhiều  Nhiệt độ lớp cuối trình làm nguội (Center Temperature): Qua kết phân tích hình 14 cho thấy, thời điểm cuối trình làm nguội, nhiệt độ cao tồn bề mặt sản phẩm 2010C, phân bố nhiệt tương đối đồng Điều cho thấy, hệ thống làm nguội thực chức năng:  Giảm nhiệt độ nhựa từ trạng thái nóng chảy xuống đến nhiệt độ mở khuôn  Cân nhiệt độ vùng khác toàn bề mặt sản phẩm Trang Hình 13 Nhiệt độ trung bình hai sản phẩm Hình 14 Nhiệt độ lớp Các kết độ co rút, biến dạng sản phẩm (Warpage):  Tổng biến dạng (Total Displacement): Qua kết phân tích hình 15, kết luận: Khi phun ép với thời gian định hình cài máy 20s, sản phẩm bị sai lệch kích thước lớn vị trí cuối q trình điền đầy Với giá trị kích thước thay đổi lớn theo ba phương 11,114mm (1,019%) Với mức độ biến dạng này, sản phẩm tương đối đảm bảo yêu cầu dung sai kích thước  Độ co rút thể tích (Volumetric Shrinkage): Từ kết phân tích mơ hình 16, thấy sản phẩm bị co rút khoảng -2,569 ÷ 9,269% (Giá trị âm cho thấy sản phẩm bị nở ra) Đặc biệt theo phương Z sản phẩm nắp bàn cầu bị cong lên Hình 15 Tổng biến dạng Hình 16 Độ co rút thể tích Tổng kết q trình phân tích STT Thơng Số Hệ thống cấp nhựa Giá Trị - Kênh dẫn chính: D = Ø10 mm - Kênh dẫn phụ: D = Ø10 mm, d = Ø4 mm Hệ thống - Tổng số kênh làm nguội : 16 làm nguội - Hệ số Reynolds: Re > 10000 đảm bảo đạt giá trị chảy rối Trang 10 - Lưu lượng nước làm nguội: 9,42 lít/phút - Đường kính kênh làm nguội: Ø14 mm - Thời gian điền đầy (Filling): Tính từ bắt đầu phun nhựa lỏng điền đầy sản phẩm 5,96 s Thời gian - Thời gian định hình (Packing): Tính từ bắt đầu phun nhựa lỏng cuối trình định hình 5,98 s - Thời gian làm nguội (Cooling): Tính từ bắt đầu phun nhựa lỏng mở khuôn lấy sản phẩm 124 s - Thời gian mở khuôn: s → Thời gian chu kỳ : 5,98 + 124 +5 = 134,98 s - Nhiệt độ cao sản phẩm cuối trình làm nguội (Cooling_Max Temperature): 2010C Nhiệt độ - Nhiệt độ nhựa nóng chảy (Melt Temperature): 2300C - Nhiệt độ vào nước làm nguội: 250C - Nhiệt độ nước làm nguội: 300C - Tổng biến dạng kích thước: 11,055 mm Biến dạng - Tổng biến dạng nhiệt: 2,045mm sản phẩm - Độ co rút thể tích: -2,569% ÷ 9,269% Với phân tích, mơ cơng cụ CAE giúp có nhìn tổng qt đầy đủ ảnh hưởng hệ thống làm nguội trình ép phun, đặc điểm bật so với phương pháp thiết kế truyền thống Những thông tin phân tích được, giúp cho người thiết kế có sở để dự đốn khuyết tật có xảy trình ép phun, để kịp thời hiệu chỉnh khắc phục trước tiến hành gia công chế tạo thật KẾT LUẬN Hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun nhựa phận quan trọng khuôn ép phun Đặc biệt khuôn cao cấp, mà yêu cầu độ xác sản phẩm, giá thành yếu tố định thành công nhà sản xuất Mặt khác, để giảm thời gian qui trình gia cơng sản phẩm, giảm thời gian làm nguội yếu tố xác định với việc cải tiến qui trình cơng nghệ Vì nghiên cứu hệ thống làm nguội khuôn ép phun cần thiết Sản phẩm cuối đề tài kết cấu khuôn ép phun, qui tắc tính tốn hệ thống làm nguội cơng thức tính thơng số làm nguội theo cơng nghệ CAE Kiểm chứng kết quả, phân tích, đánh giá mơ hệ thống làm nguội khuôn Nắp – Vành Bàn Cầu phần mềm Moldex3D R8.0 Nghiên cứu cấu tạo, thông số hệ thống làm nguội khn ép phun nước ta nhiều hạn chế Do đó, đề tài sâu vào nghiên cứu, tính tốn xác định kích thước, thiết kế kênh làm nguội, giúp cho việc xác định kích thước ban đầu cho hệ thống làm nguội theo trình tự hợp lý dựa sở lý thuyết truyền nhiệt, điều giúp cho việc tính tốn thiết kế hệ thống làm nguội khuôn ép phun theo công nghệ CAE đạt hiệu chất lượng thiết kế Sau thời gian nghiên cứu tiến hành phần thực nghiệm đề tài đạt kết sau: Trang 11 1- Đưa qui trình thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun theo cơng nghệ CAE 2- Xây dựng qui trình tính tốn cụ thể để xác định kích thước bố trí kênh làm nguội cho khn ép phun 3- Ứng dụng phần mềm Moldex3D để phân tích, mơ hệ thống làm nguội cho khuôn Nắp – Vành Bàn Cầu Tài liệu tham khảo PGS.TS Đoàn Thị Minh Trinh, Đề tài nghiên cứu KH-CN năm 2003-2004, “Ứng Dụng Cơng Nghệ CAD/CAM/CAE”, 2004 Hồng Đình Tín, “Truyền Nhiệt Tính Tốn Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt”, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM, 1996 CoreTech System Co., Ltd, Working with Modex3D-Cool, Modex3d Help George Menges, Walter Michaeli, Paul Mohren, “How To Make Injection Molds”, Hanser, 2001 Trang 12