C MT
3.3.1Trìn ht thao tác trên ph nm m
a. Từmô hình 3D được thiết kế trên phần mềm Creo 2.0 lưu file với định dạng *.igs.
b. Nhập mô hình phân tích.
Ch n Flie → Import
H p tho i Import xu t hi n.
Ch n d ng d n đ n file CAD đƣ đ c l u v i đnh d ng *.igs.
Khi click ch n mô hình thì xu t hi n ti p h p tho i ch n Dual Domain → OK.
Trên màn hình ti p t c xu t hi n h p tho i Project name_đơy lƠ tên th m c s đ c t o t đ ng theo đ ng d n d i.
45
c. Chia lưới cho mô hình sản phẩm.
Hình 3.12:Chia l i t đ ng mô hình s n ph m
Hình 3.13: Chi ti t sau khi chia l i
d. Chọn phương pháp ép phun.
Menu→Analysis→ Set Molding process.
46
Hình 3.14:Ch n ph ng pháp ép phun.
e. Chọn vấn đề phân tích
Menu→Analysis→ Set Analysis Sequence.
Ch n Coll + Fill + Pack + Warp.
47
f. Chọn vật liệu nhựa
Analysis → Select Material.
H p tho i Select Material xu t hi n ch n Specific Material.
Ch n tên nhà s n xu t trong Manufacturer và ch n tên th ng m i c a v t li u trong Trade name và Family Abbreviation.
Hình 3.16: B ng ch n v t li u nh a
g. Chọn vịtrí đặt miệng phun
Menu→Analysis → Set Injection Location.
48
Right Mouse → Finish Injection Location.
Hình 3.17:Ch n v trí đặt mi ng phun.
h. Thiết kếđường nước làm nguội.
49 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.3.2 Xác đ nh thông s ép phun.
Analysic → Process Setting.
Nhi t đ khuôn Mold surface temperature. Nhi t đ nh a Melt temperature.
Th i gian làm ngu i Cooling time
Hình 3.19:Xác đnh thông số ép Th i gian phun Injection time.
Th i gian bão áp và áp su t bão áp %Filling Pressure vs Time.
50
Sau khi cƠi đặt đ y đ các thông số ép b t đ u phân tích.
3.3.3 Quá trình phơn tích k t thúc vƠ xem k t qu phơn tích trên ph n m m.
Hình 3.21: M t k t qu phân tích trên ph n m m. 3.4Thông s máy ép phun.
51
B ng 3.1:Thông số máy phun ép[4]
Thông tin chung
1 Khối l ng máy 4.5 (t n)
2 Kích th c (L x W x H) 4.8 x 1.3 x 1.65 (m)
3 Tốc đ dòng n c làm ngu i 20 (l/phút)
4 D u th y l c American ESSO ậ 68 (350L)
5 D u bôi tr n ESSO 3 ậ Mobil No. 3 (2L)
Khuôn ép phun
1 Hành trình m khuôn 380 (mm)
2 Không gian gi a 2 t m khuôn 395 x 395 (mm)
3 Kích th c tr c lăn 595 x 595 (mm)
4 Chi u cao khuôn (Min ~ Max) 140 ~ 440 (mm)
5 Kích th c khuôn phù h p 295 x 350 (mm) Máy 1 Đ ng kính tr c vít 45 (mm) 2 Áp su t phun ép 1393 (kg/cm2) 3 Th tích lý thuy t 318 (cm3) 4 Khối l ng (PS) 267 (gram) 5 Tốc đ phun 131 (cm3/sec) 6 Công su t nh a dẻo (PS) 74 (kg/gi ) L c kẹp đ n v 1 L c kẹp chặt 120 (ton) 2 Hành trình m khuôn 380 (mm) 3 L c ép 4.6 (t n) 4 Công su t motor b m 20 (HP/KW) 3.5 Đặc tính nh a ép phun Polypropylene(PP).
PP dùng cho ép phun thông th ng d ng h t, có m t số lo i d ng b t. V i PP s d ng nhi t đ cao, h n h p PP đ c n đ nh chống oxy hoá và các tác đ ng có h i.
Kháng lão hoá nhi t thông th ng, có ph gia bôi tr n không h i v sinh h c Kháng lão hoá nhi t cao, có n đ nh quang, không nh h ng v mặt sinh h c
52
Kháng th i ti t- n đ nh bằng than đen, dùng amine có c u trúc không gian c ng k nh cho các áp d ng ngoài tr i.
Kháng lão hoá nhi t cao v i dung d ch t y r a nóng, n c nóng, không đ c. Kháng lão hoá nhi t cao khi ti p xúc v i đ ng và các kim lo i khác.
V i côngngh ép phun, thông th ng PP có n đ nh đ c dùng s n xu t các trang thi t b nhà b p và n i th t, thi t b v sinh, gót giƠy, đ dùng gia đình (chén, đƿa,ầ),đ ch i,ầPP kháng nhi t có n đ nh chu đ c dung d ch t y r a dùng s n xu t các b ph nmáy giặt gia đình vƠ trong công nghi p d t, ví d lõi qu n ch b ph n nhu m, các ph n c a máy móc đi n ti p xúc dơy đ ng. Trong lƿnh v c ph ng ti n v n chuy n, nhi u lo i PP không hoặc có gia c ng đ c dùng: v c quy, c a thông gió xe h i, vôlăng xe h i, b l c khí, thanh ch n bùn, cái hãm phanh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các thông số kỹ thuật nhựa PP:
B ng 3.2: Thông số k thu t nh a PP trong ép phun[6]
Khối l ng riêng 0.9
Modul kéo 22,78 oC (Mpsi) 0.17
Đ b n kéo (Kpsi) 4.00 Khía va đ p (ft-lb/in) 0.5 - 18 Gi i h n nhi t (oC) 212 H số co rút (%) 1 -2,5 Đi m hóa dẻo (oC) 160 T (oC) 165 - 170 HTD (oC) 264 psi 49.9 -60 Nhi t đ quá trình (oC) 198.9 - 273,9 Nhi t đ khuôn (oC) 10 - 95 Nhi t đ s y (oC) 70 - 93.3 Th i gian s y (h) 2 - 3
53
Hình 3.22: Gi n đ quan h gi a áp su tậth tích-nhi t đ (PVT) c a nh a PP[10]
3.6Các quá trình phơn tích c b n 3.6.1 Quá trình đi n đ y 3.6.1 Quá trình đi n đ y
Trong ph n này chúng ta s phơn tích, đánh giá k t qu phân tích c a ph n m m, ki m tra xem h thống d n nh a, thông số máy ép cho v n đ đ m b o quá trình đi n đ y s n ph m trong lòng khuôn.M c đích nhằm phát hi n nh ng l i x y ra cho h thống kênh d n, từđó kh c ph c k p th i.
V i Ủ nghƿa trên, trong ph n này chúng ta c n làm rõ các v n đ : Áp su t phun, nhi t đ , tốc đ tr t, ng su t tr t, th i gian đi n đ y.
Th tích cm3/g
54
B ng 3.3:Thông số k t qu d li u phân tích quá trình đi n đ y.
Th i gian (s) Th tích (%) Áp su t (Mpa) L ckẹp Dòng ch y (c3m/s) Tình tr ng 0 - 5 3 - 63 2 - 27 0 - 01 7 - 47 v 0 - 10 7 - 36 2 - 81 0 - 01 7 - 51 v 0 - 15 11 - 13 3 - 10 0 - 02 7 - 55 v 0 - 20 14 - 91 3 - 31 0 - 02 7 - 57 v 0 - 25 18 - 70 3 - 46 0 - 02 7 - 58 v 0 - 30 22 - 71 3 - 57 0 - 02 7 - 58 v 0 - 35 26 - 27 3 - 65 0 - 03 7 - 49 v 0 - 40 30 - 01 4 - 05 0 - 04 7 - 40 v 0 - 45 33 - 58 5 - 38 0 - 09 7 - 47 v 0 - 50 37 - 23 6 - 82 0 - 14 7 - 46 v 0 - 55 40 - 78 8 - 29 0 - 19 7 - 50 v 0 - 60 44 - 43 9 - 74 0 - 24 7 - 50 v 0 - 65 47 - 95 11 - 20 0 - 30 7 - 29 v 0 - 70 51 - 16 16 - 75 0 - 53 7 - 34 v 0 - 75 54 - 21 25 - 54 0 - 94 7 - 47 v 0 - 80 57 - 64 29 - 33 1 - 12 7 - 49 v 0 - 85 61 - 00 33 - 47 1 - 32 7 - 52 v 0 - 90 64 - 44 38 - 18 1 - 55 7 - 56 v 0 - 95 67 - 76 43 - 05 1 - 79 7 - 59 v 1 - 00 71 - 10 48 - 09 2 - 03 7 - 59 v 1 - 05 74 - 61 53 - 51 2 - 30 7 - 59 v 1 - 10 77 - 89 58 - 70 2 - 55 7 - 59 v 1 - 15 81 - 16 64 - 01 2 - 81 7 - 59 v 1 - 20 84 - 49 69 - 52 3 - 08 7 - 59 v 1 - 25 87 - 79 75 - 14 3 - 36 7 - 59 v 1 - 30 91 - 18 81 - 01 3 - 65 7 - 59 v 1 - 35 94 - 40 86 - 73 3 - 93 7 - 59 v 1 - 40 97 - 60 92 - 56 4 - 22 7 - 59 v 1 - 42 99 - 02 95 - 04 4 - 34 7 - 59 v 1 - 43 99 - 58 23 - 76 1 - 50 -12 - 91 v 1 - 44 99 - 66 23 - 76 1 - 35 -1 - 89 v 2 - 44 100 - 00 23 - 76 1 ậ 29 - 0 - 82 v
55
3.6.2 Áp su t phun.
Theo thông số k thu t c a nh a PP c n áp su t tối đa lƠ 103 Mpa. Vì s n ph m m u th không l n l m, tuy hiên s n ph m có đ dày nh nh t là 1 mm nên ta cƠi đặt thông số máy ép là 60 Mpa.
H thống kênh d n nh a đ c thi t k nh hình, u đi m c a vi c thi t k này nhằm t o đ c đ cân bằng dòng ch y trong khuôn. Vì khi dòng nh a ch y vào khuôn d i áp u t cao s t o ra m t momen xo n r t l n, momen này s làm cho khuôn xoay m t đi đ cân bằng, d n đ n c n ph i có l c kẹp khuôn l n. Mặt khác, vì khuôn luôn ph i ch u m t momen xo n l n và l c kẹp l n, lâu ngày s nh h ng đ n tu i th c a khuôn. Còn v i h thống kênh d n c a chúng ta áp l c s đ c chia đi u cho 2 bên nên t o đ c đ cân bằng cho khuôn cũng nh cơn bằng đ c dòng ch y vƠo khuôn, giúp đi n đ y hi u qu h n.
Hình 3.23: Áp su t đi n đ y c n thi t.
Theo k t qu tính toán phân tích c a ph n m m đ a ra, áp su t tối đa c n thi t cho vi c đi n đ y ph i là 115.2 Mpa t i mi ng phun. Theo thông số áp su t nhà s n xu t đ a ra chung cho v t li u PP nằm trong kho ng từ 6 đ n 130 Mpa. Nh
Áp su t cu i c a quá trình đi n đ y = 115.2 (MPa)
56
v y, v i thông số áp su t máy mƠ chúng ta đƣ cƠi đặt 100Mpa là h p lý. Áp su t này đ m b o cho quá trình đi n đ y mà không lãng phí b i vì áp su t này c n thi t cho quá trình nén ti p theo.
Theo k t qu trên hình cho th y áp su t l n nh t trên s n ph m là kho ng 60 Mpa, và áp su t bé nh t là kho ng d i 5 Mpa. T i nh ng n i nƠy d gây ra thi u h t v t li u n u nh chúng ta ch dừng quá trình ép phun giai đo n này. Tuy nhiên, đi u này hoàn toàn kh c ph c đ c vì chúng ta còn quá trình nén di n ra ti p theo sau quá trình này.
Nh v y, là v n đ áp su t đƣ đ m b o, chúng ta xét đ n v n đ ti p theo là nhi t đ khuôn.
3.6.3 Nhi t đ khuôn.
Nhi t đ khuôn là v n đ khá quan tr ng, n u nhi t đ khuôn quá cao nó s nh h ng đ n v n đ đông đặc c a nh a, nh a r t khó đông d n đ n gây ra nhi u v n đ nh : ph i kéo dƠi quá trình ép phun đ ch cho s n ph m đông đặc hoàn toƠn, đ ng th i ph i tăng th i gian làm mát khuôn, mà v n đ này l i đòi h i đ n vi c thi t k h thống làm mát, v t li u làm mát...
Ng c l i, n u nhi t đ khuôn quá th p s làm cho nh a d b đông đặc làm cho vi c đi n đ y khó khăn, d gây ra l i s n ph m b thi u h t. Gi i quy t v n đ này ph c t p vì nó s liên quan đ n v n đ làm mát, áp su t máy, h thống d n phun...
57
Hình 3.24: Nhi t đ khuôn Nh n xét: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nhìn vào Hình 3.24 có th th y nhi t đ khối nh a xa v i c ng vào nh a nh t, có nhi t đ th p nh t 27oC và g n v i c ng vào nh a nh t là 38oC. - Nhi t đ trung bình c a dòng nh a khi cƠi đặt là 40oC nên k t qu phân tích
Hình 3.24 là h p lý
- Nhi t đ t i c ng vào nh a cao h n so v i các v trí khác đ đ m b o nh a đi n đ y hoàn toàn lòng khuôn.
Nhi t đ khuôn = 37.07 (oC)
58
3.6.4 Th i gian đi n đ y hoƠn toƠn.
Hình 3.25: Th i gian đi n đ y hoàn toàn Nh n xét:
- K t qu 1.36 giây là th i gian đ đi n đ y s n ph m vƠo khuôn ch a k th i gian nén. Nh v y v i k t qu v th i gian c a quá trình đi n đ y nh trên lƠ h p lỦ. Tuy nhiên nh đƣ đ c p trên, đơy ch a ph i là th i gian k t thúc vi c đi n đ y. Còn có m t kho ng th i gian l n h n đ đ m b o cho quá trình đi n đ y đó lƠ th i gian nén.
Th i gian đi n đ y = 1.368 (s)
59
3.6.5 Nhi t đ dòng nh a khi đƣ đi n đ y hoƠn toƠn.
Hình 3.26: Nhi t đ nh a khi đƣ đi n đ y. Nh n xét:
- Nhìn vào hình 3.26 có th th y nhi t đ khối nh a xa v i c ng vào nh a (Gate) nh t, có nhi t đ th p nh t 195oC và g n v i c ng vào nh a (Gate) nh t là 212oC.
- Nhi t đ trung bình c a dòng nh a khi cƠi đặt là 200oC nên k t qu phân tích hình 3.26 là h p lý
- Nhi t đ t i c ng vào nh a (Gate) cao h n so v i các v trí khác đ đ m b o nh a đi n đ y hoàn toàn lòng khuôn.
Nhi t đ nh a khi đi n đ y = 211.9 (oC)
60
3.6.6 Nhi t đ s n ph m sau khi đƣ lƠm ngu i trong khuôn.
Hình 3.27: Nhi t đ chi ti t t i th i đi m k t thúc quá trình làm ngu i trong khuôn Nh n xét:
- Nhìn vào hình 3.27 ta có th th y nhi t đ cao nh t chi ti t sau khi làm ngu i là 40oC.
- V i th i gian làm ngu i 15s và nhi t đ khuôn là 25oC thì nhi t đ cao nh t c a chi ti t sau khi k t thúc quá trình làm ngu i 40oC ch p nh n đ c.
Nhi t đ chi ti t = 43.90 (oC)
61
3.6.7 Cong vênh.
Hình 3.28: Ki m tra cong vênh.
3.7Ph ng pháp đo s n ph m sau khi ép m u.
Ta dùng máy đo 3D CMM đ đo kích th c sẳn ph m sau khi ép nh a. Sau đó s
d ng k t qu đo đ c đ ki m nghi m th c t .
Thông số k thu t c a máy đo 3D CMM đ c th hi n qua b ng 3.29.
Hình 3.29:Máy đo 3D CMM. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
62
B ng 3.4: Thông số k thu t c a máy đo 3D CMM
Trong nghiên c u này, nh ng đi m đ c đo trên m u th đ c th hi n qua hình 3.30 nh sau: Hình 3.30: Đo m u th Mô t Đ n v MQ8106 Hành trình tr c X,Y,Z mm 800x1000x600 H thống đ u đo Đ u đo RENISHAW PH10T + TP20; PTS30 Đ phân gi i μm 0,5 Sai sốđo μm ≤2.8
Bàn máy granit (dài x r ng x
cao) mm 1680x1200x2350
Kh năng ch u t i tối đa Kg 1000
63
Ch ng 4
NH H NG C A NHI T Đ KHUÔN VÀ NHI T
Đ NH A Đ N Đ CONG VÊNH C A S N PH M
NH A D NG T M
4.1.Mô ph ng đ cong vênh c a s n ph m nh a d ng t m
Nghiên c u nƠy tôi đƣ s d ng v t li u nh a PP v i chi ti t có kích th c 30 mm x 150 mm, có chi u dày 1; 1.5; 2.0; 2.5 (mm).
4.1.1 Khi thay đ i nhi t đ khuôn t 30 oC đ n 90oC 4.1.1.1Đo Theo chi u r ng
B ng 4.1: K t qu mô ph ng cong vênh theo chi u dày khi thay đ i nhi t đ khuôn(đo theo chi u r ng).
Nhi t đ khuôn(oC) Chi u dƠy (mm)
1 1.5 2 2.5 30 1.088 1.098 0.832 0.337 40 1.058 1.074 0.824 0.344 50 1.089 1.064 0.855 0.342