5. Giới thiệu chung về đề tài thiết kế
2.1Giới thiệu bài toán
Gia công thiết kế luôn bắt đầu với một hình dạng sản phẩm đã xác định. Ở đây, sản phẩm có mặt cắt ngang hình chữ U có:
Chiều dày đồng nhất là 2,54 mm Chiều rộng 30,5 mm
Chiều cao 28 mm
Hình 1.2. Kích thước mặt cắt của sản phẩm yêu cầu.
Nhiệm vụ của mô phỏng là xác định biên dạng của miệng đầu đùn, thực hiện việc cân bằng dòng chảy trong khuôn và xác định biên dạng của sản phẩm. Máy đùn trục vít có L/D = 25, có thêm ràng buộc trong thiết kế là phần đầu vào đầu đùn có đường kính là 25,4mm. Mô hình khung dây của các tấm khuôn cho phần tính toán được chỉ ra trong hình 1.
30.5 2,54
Hình 1. 3.Các tấm khuôn của khuôn đùn tạo biên dạng chữ U.
Chỉ có phần die land (trong đầu tạo hình) và pre-land (cân bằng dòng chảy cho đầu tạo hình) được thiết kế trong đồ án này.
Với yêu cầu của bài toán ta có thể chia bài toán thiết kế trên phần mềm mô phỏng ra làm 3 bài toán:
Bài toán đùn ngược: giải bài toán đùn ngược sẽ xác định được mặt cắt của ngang của miệng đầu tạo hình (die land). Với thông số đầu vào là hình dạng của mặt cắt yêu cầu, xây dựng mô hình phù hợp và bắt đầu tính toán trên POLYFLOW.
Bài toán cân bằng dòng chảy: Như đã nêu ở các phần trên, yêu cầu quan trọng đối với đầu tạo hình là trên bất kì mặt cắt ngang đã cho dòng vật liệu phải dịch chuyển với tốc độ không đổi và các vị trí thay đổi không được phép đột ngột,
bởi vì tại vị trí thay đổi dòng chảy có thể bị ngừng trệ và sự phân hủy chất dẻo có thể xảy ra. Như vậy muốn tốc độ dòng vật liệu đồng đều thì phải cân bằng dòng chảy trước khi đi vào đầu tạo hình. Thông số đầu vào của bài toán này là hình dạng mặt cắt ngang đầu vào phần cân bằng (phần giao giữa đĩa chuyển tiếp và pre-land hình 1), và hình dạng của mặt cắt ngang của miệng đầu tạo hình. Xây dựng đường dẫn từ đầu vào của pre – land đến miệng đầu tạo hình, thêm một phần hằng số của miệng đầu tạo hình để ổn định dòng chảy là công việc của phần tạo mô hình hình học cho bài toán cân bằng dòng chảy. Việc này phải thử nhiều lần, với nhiều mô hình và so sánh sự hiệu quả trong cân bằng dòng chảy giữa các mô hình dựa vào giá trị “cân bằng đầu đùn” có trong POLYFLOW. Bài toán xuôi: Khi thực hiện xong công việc của bài toán cân bằng dòng chảy ta
đã xác định được mô hình hình học của đầu đùn (gồm đầu tạo hình và phần cân bằng dòng chảy). Hình dạng sản phẩm phụ thuộc vào kích thước đầu đùn, điều kiện gia công và vật liệu chế tạo sản phẩm. Do vậy, trước khi đưa vào chế tạo, cần phải thực hiện bài toán xuôi để kiểm tra đầu đùn này có tạo được ra sản phẩm như yêu cầu không, và xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến hình dạng sản phẩm. Qua đó, ta sẽ tối ưu được hình dạng đầu đùn và điều kiện gia công cũng như chọn vật liệu phù hợp.