Hình 4.9.Kết quả của nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước mắt lưới đối với ứng suất
4.1.3.6 Mơ hình FEM để mơ phỏng độ bền của cơ cấu kẹp
Phần mềm HyperWorks [29] với các mơ-đun của Hypermesh và Optistruct được sử dụng để mơ phỏng độ bền. Tất cả các thành phần của cơ cấu kẹp được đặt ở trạng thái khuơn đĩng. Sau khi chia lưới, các liên kết giữa các bộ phận như bu lơng và đai ốc, chốt quay và mối nối hàn được tạo ra bởi các đầu nối.
Theo điều kiện biên, lực tác dụng lên khuơn di động và phản lực tác dụng lên khuơn cố định lấy bằng 30 tấn. Lực tác dụng lên khuơn được phân bổ trên tồn bộ diện
tích tiếp xúc giữa khuơn di động và khuơn cố định. Vấn đề được giải quyết với trạng thái tĩnh tuyến tính của mơ-đun phân tích giảm lực quán tính trong Optistruct. Khi giải bài tốn tĩnh, các bộ giải phần tử hữu hạn sẽ xử lý theo cơng thức (4.20), trong đĩ [M] là ma trận độ cứng tổng thể, x là vectơ phản ứng chuyển vị và vectơ ngoại lực tác dụng lên kết cấu được xác định là f.
.
f M x (4.20)
4.2. Tính tốn hệ thống phun
4.2.1. Định nghĩa và mối quan hệ giữa các thơng số
4.2.1.1 Trọng lượng phun
Trọng lượng phun là trọng lượng của polymer nĩng chảy từ vịi phun của máy đúc ép. Trọng lượng phun thơng thường dựa trên phương pháp kiểm sốt thể tích phun, cĩ liên quan đến đường kính của trục vít phun và hành trình phun.
2 W 4D Ss Va (4.21)[4] 2 4 a s V D S Trong đĩ: W – Trọng lượng phun (g)
ρ – Khối lượng riêng của nhựa polymer ở nhiệt độ phịng (g/cm3) Ds – Đường kính của trục vít (cm)
S – Hành trình của trục vít (cm) Va – Thể tích phun thực tế (cm3)
δ – Hệ số phun, thay đổi theo vật liệu khác nhau
Chú ý: Ds được cho bởi máy phun và δ là hệ số thực nghiệm. Hành trình S của trục vít được đo chính xác bằng cảm biến dịch chuyển và trục vít được điều khiển bởi động cơ servo dẫn động vít me bi, điều đĩ Va là một hằng số.
4.2.1.2 Lực kẹp khuơn
Lực kẹp khuơn yêu cầu của một bộ khuơn cĩ thể được tính tốn dùng cơng thức sau: .
1000
p A
F (4.22)[5]
Trong đĩ:
P – Áp suất bên trong khoang đúc (kgf/cm2) A – Tổng diện tích hình chiếu của khoan đúc và đường dẫn lên mặt phân khuơn
(cm2)
Giá trị của p sẽ thay đổi theo từng loại nhựa, độ dày sản phẩm ép phun, nhiệt độ bề
mặt khoan phun, các điều kiện đúc ép,…
4.2.1.3 Áp suất bên trong khoang đúc
Theo tìm hiểu [2], áp suất gây nên trong khuơn do vật liệu gây nên như sau:
Nhựa Polyethylene (PE) : 230 ~ 320(kg/cm2)
Nhựa Polypropylene (PP) : 220 ~ 320(kg/cm2)
Nhựa Polyvinyl chloride (PVC) : 280 ~ 290(kg/cm2)
Nhựa Polystyrene (PS) : 260 ~ 320(kg/cm2)
Nhựa Polycarbonate (PC) : 270 ~ 300(kg/cm2) Nhựa Acrylonitrile butadienstyline (ABS) : 330 ~ 340(kg/cm2)
Nhựa Polyamide (PA) : 240 ~ 245(kg/cm2)
4.2.1.4 Lượng nhựa đệm trong xylanh (Cushion)
Cushion được hiểu là lượng nhựa đệm trong xylanh khi nhựa đã điền đủ vào trong khuơn. Nĩ cung cấp một lượng nhựa đệm cần thiết để đảm bảo hiệu quả của áp lực ở giai đoạn phun và nén. Cĩ thể hiểu cushion như sau:
- Là vị trí cuối cùng của trục vít sau khi kết thúc q trình phun và giữ áp. - Là vị trí xa nhất của trục vít trong hành trình phun hoặc nén áp lực (khoảng cách nhỏ nhất giữa đầu nozzle và trục vít trong q trình phun hoặc nén áp lực).
4.2.2. Tính tốn cụm phun
4.2.2.1 Sơ đồ động học cụm phun