Áp s ut phun

C MT

3.6.2 Áp s ut 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)

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...

Hình 3.24: Nhi t đ khuôn  Nh n xét:

- 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)

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)

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)

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)

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.

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

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 60 1.048 1.153 0.872 0.342 70 1.062 1.118 0.813 0.332 80 1.038 1.084 0.848 0.338 90 1.024 1.072 0.794 0.372

64 Nhi t đ nh a: 200 0C Th i gian lƠm ngu i: 15 (s) Th i gian đi n đ y: 1 (s) Th i gian b o hòa 5 (s) Áp su t b o hòa 100% V t li u nh a: PP 2.5 mm 2 mm 1.5 mm 1 mm Cong vê nh(m m ) Chi u dƠy (mm) Nhi t đ khuôn (OC)

Hình 4.1:Bi u đ cong vênh theo b dƠy khi thay đ i nhi t đ khuôn ng v i chi u r ng.

 Nh n xét :

Khi tăng b dày s n ph m m u th (SPMT) từ 1mm lên 1.5mm, đ cong vênh tăng nh ng không đáng k , khi b dày s n ph m tăng từ 1.5mm lên 2.5mm, đ cong vênh gi m đáng k . V i nhi t đ khuôn 40oC, đ cong vênh gi m từ 1.074 mm xuống 0.344 mm khi b dày s n ph m tăng từ 1.5 mm đ n 2.5 mm.

 Lý do:

Chi u dày s n ph m tăng, lƠm tăng đ c ng v ng cho s n ph m khi đ y ra kh i khuôn.Khi tăng nhi t đ khuôn từ 30oC lên 90oC, đ cong vênh c a SPMT thay đ i không đáng k , nằm trong kho ng (0.04 ÷ 0.054)mm.

s không th a mãn yêu c u này nên s ch n nhi t đ khuôn 40oC khi nghiên c u nh h ng c a nhi t đ nh a đ n đ cong vênh c a s n ph m.

4.1.1.2Đo Theo chi u dài:

B ng 4.2:K t qu mô ph ng cong vênh theo chi u dày khi thay đ i nhi t đ khuôn(đo theo chi u dài).

Nhi t đ khuôn (oC) Chi u dƠy(mm)

1 1.5 2 2.5 30 1.507 0.934 0.944 0.291 40 1.534 1.070 0.905 0.281 50 1.591 1.087 0.914 0.278 60 1.505 1.055 0.921 0.272 70 1.576 1.087 0.910 0.278 80 1.527 0.979 0.924 0.290 90 1.542 1.084 0.868 0.284 Nhi t đ nh a: 200 0C Th i gian lƠm ngu i: 15 (s) Th i gian đi n đ y: 1 (s) Th i gian b o hòa 5 (s) Áp su t b o hòa 100% V t li u nh a: PP 2.5 2 1.5 1 Chi u dƠy (mm) Cong vê nh(m m ) mm mm mm mm Nhi t đ khuôn (OC)

66  Nh n xét :

- Khi tăng b dày s n ph m m u th (SPMT) từ 1.0 mm lên 1.5 mm, đ cong vênh gi m dáng k

- Khi tăng từ 1.5mm lên 2.0mm, đ cong vênh gi m không đáng k ,ch gi m 0.01 mm.

- Ti p t c tăng chi u dày s n ph m từ 2.0 mm lên 2.5 mm đ cong vênh gi m rõ r t, từ 0.944mm xuống 0.291 mm khi 30oC.

- V i nhi t đ khuôn 40oC, đ cong vênh gi m từ 1.534 mm xuống 0.281mm khi chi u dày s n ph m tăng từ1.0 mm đ n 2.5 mm.

 Lý do:

Chi u dày s n ph m tăng, lƠm tăng đ c ng v ng cho s n ph m khi đ y ra kh i khuôn.Khi tăng nhi t đ khuôn từ 30oC lên 90oC, đ cong vênh c a SPMT thay đ i không đáng k , nằm trong kho ng (0.043 ÷ 0.013)mm.

Tuy nhiên, khi nhi t đ khuôn càng th p, ch t l ng s n ph m s d dƠng đ c đ m b o.Mặt khác, nhằm đ m b o đ n đ nh cho các m u th , nhi t đ khuôn c n đ c gi n đnh trong quá trình thí nghi m. Vì nhi t đ trong x ng phun ép th ng m c 28oC, do đó, giá tr nhi t đ khuôn 30oC s không th a mãn yêu c u này, nên s ch n nhi t đ khuôn là 40oC khi nghiên c u nh h ng c a nhi t đ nh a đ n đ cong vênh c a s n ph m.  Kết Luận : Khi tăng nhiệt độ khuôn từ 30oC đến 90oC thì mức độ cong vênh của sản phẩm mẫu thử thay đổi không rõ ràng.Độ cong vênh giảm mạnh khi tăng chiều dày SPMT từ 1.0 mm lên 2.5 mm.

4.1.2 Khi thay đ i nhi t đ nh a t 200oC đ n 280oC :

 Đo Theo chi u r ng:

B ng 4.3:K t qu mô ph ng cong vênh theo chi u dày khi thay đ i nhi t đ nh a(đo theo chi u r ng).

Nhi t đ nh a(oc) Chi u dày (mm)

1 1.5 2 2.5 200 1.058 1.074 0.824 0.344 220 0.756 0.586 0.420 0.335 240 0.505 0.353 0.209 0.126 260 0.458 0.313 0.117 0.085 280 0.376 0.217 0.120 0.078 Cong vê nh(m m ) Chi u dƠy(mm) Nhi t đ khuôn: 40 0C

Th i gian lƠm ngu i: 15 (s)

Th i gian đi n đ y: 1 (s)

Th i gian b o hòa 5 (s)

Áp su t b o hòa 100%

V t li u nh a: PP

Nhi t đ nh a (oC)

Hình 4.3:Bi u đ cong vênh theo b dƠy khi thay đ i nhi t đ nh a ng v i chi u r ng.

68  Nh n xét :

Khi tăng b dày s n ph m m u th từ 1.0 mm lên 1.5mm, đ cong vênh tăng không đáng k 200oC, nh ng các nhi t đ 220, 240, 280oC đ cong vênh gi m.

nhi t đ từ 220oC đ n 280oC, khi thay đ i b dƠy SPMT đ cong vênh gi m t ng đối rõ rƠng h n nhi t đ kho ng 260 oC đ n 280oC. Đ co rút c a SPMT rõ ràng nh t t i nhi t đ nh a 200oC, tuy nhiên không đáng k .

V i nhi t đ khuôn 200oC, đ cong vênh gi m từ 1.058 mm xuống 0.344 mm khi chi u dày s n ph m tăng từ 1.0 mm đ n 2.5 mm.

 Đo Theo chi u dài:

B ng 4.4:K t qu mô ph ng cong vênh theo chi u dày, khi thay đ i nhi t đ nh a(đo theo chi u dài).

Nhi t đ nh a (oC) Chi u dƠy (mm)

1 1.5 2 2.5 200 1.534 1.07 0.805 0.281 220 1.199 0.692 0.591 0.21 240 0.937 0.504 0.25 0.161 260 0.743 0.516 0.139 0.117 280 0.418 0.314 0.124 0.11

69 Cong vê nh(m m ) Chi u dƠym u th (mm) Nhi t đ khuôn: 40 (0C) Th i gian lƠm ngu i: 15 (s) Th i gian đi n đ y: 1 (s) Th i gian đ nh hình 5 (s) Áp su t đ nh hình 100Mpa V t li u nh a: PP Nhi t đ nh a(0C)

Hình 4.4:Bi u đ cong vênh theo b dƠy khi thay đ i nhi t đ nh a ng v i chi u dài.

 Nh n xét :

V i các lo i chi u dày s n ph m khác nhau, k t qu mô ph ng cho th y khi tăng chi u dày từ 1.0 mm đ n 2.5mm vƠ tăng nhi t đ nh a từ 200oC đ n 280 oC, đ cong vênh đƣ gi m rõ r t từ 1.534 mm xuống 0.11 mm.  Lý do:

Khi chi u dày s n ph m tăng lên, đ c ng v ng c a t m tăng thêm đáng k . Vì v y đ cong vênh gi m rõ r t, khi nhi t đ nh a tăng lên thì ng su t d gi m, đ c th hi n rõ từ hình 4.5 đ n 4.8.

200oC 220oC 240oC 260oC 280oC

Hình 4.5: ng su t d c a s n ph m m u th có b dày 1.0 mm.

200oC 220oC 240oC 260oC 280oC

71 200oC 220oC 240oC 260oC 280oC Hình 4.7: ng su t d c a s n ph m m u th có b dày 2.0 mm. 200oC 220oC 240oC 260oC 280oC Hình 4.8: ng su t d c a s n ph m m u th có b dày 2.5 mm. Qua các hình 4.5, hình 4.6, hình 4.7, hình 4.8, ta th y ng su t d gi m theo c nhi t đ và chi u dày, vì v y cong vênh cũng gi m theo.

4.2.K t qu th c nghi m c a s n ph m m u th .

4.2.1 So sánh đ cong vênh gi a k t qu mô ph ng vƠ th c nghi m c a nhi t đ khuôn 40oC vƠ nhi t đ nh a 200oC nh a PP.

4.2.1.1So sánh k t qu cong vênh theo chi u dày(đo theo chi u dài). B ng 4.5:K t qu mô ph ng và th c nghi m v đ cong vênh theo chi u

dày(đo theo chi u dài).

K t qu Chi u dƠy (mm) 1 1.5 2 2.5 Mô ph ng 1.534 1.070 0.905 0.281 Th c nghi m 1.620 1.140 1.006 0.324 Mô ph ng Th c nghi m Chi u dƠy(mm) Cong vê nh(m m ) Nhi t đ khuôn: 40 0C Nhi t đ nh a: 200 0C

Th i gian lƠm ngu i: 15 (s)

Th i gian đi n đ y: 1 (s)

Th i gian b o hòa 5 (s)

Áp su t b o hòa 100%

V t li u nh a: PP

Hình 4.9:Bi u đ so sánh đ cong vênh gi a k t qu mô ph ng và th c nghi m theo chi u dày(đo theo chi u dài).

Nh n xét:

Đ cong vênh gi a mô ph ng và th c nghi m đ u có chi u h ng gi m d n khi tăng chi u dày s n ph m từ1 mm đ n 2.5 mm. Đi u này cho th y mô ph ng d đoán đ c chi u h ng v đ cong vênh c a s n ph m.

Đ cong vênh c a s n ph m khi th c nghi m cao h n khi mô ph ng.Tuy nhiên, đ cong vênh cao h n không nhi u.V i chi u dài s n ph m 2.5 mm, đ cong vênh mô ph ng 0.281mm còn đ cong vênh th c nghi m là 0.324 mm.

Hình 4.9 cho th y k t qu gi a mô ph ng và th c nghi m thay đ i không đáng k .Nh v y mô ph ng cho ta đ c m t k t qu v đ cong vênh g n đúng v i th c t .

4.2.1.2So sánh k t qu cong vênh theo chi u dƠy(đo theo chi u r ng). B ng 4.6:K t qu môt ph ng và th c nghi m v đ cong vênh theo chi u dày(đo

theo chi u r ng).

K t qu Chi u dƠy (mm)

1 1.5 2 2.5

Mô ph ng 0.95 1.124 0.753 0.402 Th c nghi m 1.058 1.074 0.824 0.344

74 Cong vê nh (m m ) Chi u dƠy (mm) Mô ph ng Th c nghi m Nhi t đ khuôn: 40 0C Nhi t đ nh a: 200 0C Th i gian lƠm ngu i: 15 (s) Th i gian đi n đ y: 1 (s) Th i gian b o hòa 5 (s)

Th ct vàcác ng d ng

Trìn ht thao tác trên ph nm m