4. Ph−ơng pháp nghiên cứu:
4.1. Các −u việt của mô phỏng
Thiết kế một bộ khuôn mới để đúc áp lực cao phải qua các b−ớc cơ bản:
Thiết kế khuôn: Thiết kế lòng khuôn theo hình dáng kích th−ớc sản phẩm, có tính đến độ co ngót của vật liệu và kích th−ớc nóng; Thiết kế đ−ờng dẫn và cửa phun, các phần chứa khí hoặc kim loại thừa; Thiết kế các khối khuôn, các chi tiết đẩy, dẫn h−ớng và các chi tiết khác.
Chế tạo khuôn;
Chế thử sản phẩm, nếu chế thử không đạt yêu cầu, phải chỉnh sửa bản vẽ thiết kế và chế thử lại, cho đến khi nào chế tạo ra sản phẩm.
Việc tính toán thiết kế đ−ợc dựa trên các sổ tay kỹ thuật, các kinh nghiệm thực tế và các yêu cầu đối với sản phẩm. Nh−ng, khi thiết kế chỉ tính qua các công thức thực nghiệm đơn giản, không thể tính hết đ−ợc các thông số ảnh h−ởng đến quá trình chảy của kim loại vào lòng khuôn, không xét đ−ợc nhiệt độ tại các mặt cắt khác nhau… Chính vì vậy, sau khi thiết kế phải chế thử, có thể phải chế thử nhiều lần, gây tốn kém kinh phí và thời gian, làm tăng giá thành hoặc sản xuất thất bại.
Ta có thể sử dụng phần mềm chuyên ngành để giải quyết vấn đề này. Phần mềm mô phỏng phục vụ thiết kế khuôn đúc áp lực cao có các −u việt sau:
- Phần mềm sử dụng các tính toán với nhiều tham số, trên mô hình có hình dáng kích th−ớc đúng nh− thực, nên tiệm cận đ−ợc thực tế, các điều kiện biên đ−a vào giải trong mô hình đ−ợc xét đầy đủ với sự biến đổi của các thông số cơ - nhiệt theo điều kiện gần với thực tế nên ít sai số.
- Phần mềm có thể dự báo đ−ợc dòng chảy, tốc độ dòng chảy trong r2nh dẫn, cửa phun và chảy trong lòng khuôn, từ đó cho phép điều chỉnh lại các thông số kích th−ớc hoặc tốc độ để tạo dòng chảy đều không gây chảy rối… từ đó giảm thiểu đ−ợc các khuyết tật khi đúc áp lực. Phần mềm cũng có thể
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ... 71
giải đ−ợc bài toán nhiệt, để khảo sát quá trình truyền nhiệt, sự nguội của kim loại trong lòng khuôn, bảo đảm khoảng nhiệt độ ép theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Phần mềm cũng có thể tính toán đ−ợc áp lực của kim loại lỏng lên khuôn để kiểm tra lực khóa khuôn…
- Sử dụng phần mềm mô phỏng cho phép tối −u hoá quá trình sản suất, thay đ−ợc quá trình chế thử và sản xuất thử khuôn, rút ngắn thời gian thiết kế khuôn, giảm thiểu kinh phí chế thử, tạo nên giá thành cạnh tranh.