intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đề tài nghiên cứu khoa học: Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm composite để giảm co rút

Chia sẻ: Kiều Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:134

11
lượt xem
8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm composite để giảm co rút" nhằm đưa ra các giải pháp tối ưu các thông số có tính công nghệ trong ép phun các sản phẩm composite nền nhựa, đặc biệt là làm giảm vấn đề co rút của sản phẩm này.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài nghiên cứu khoa học: Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm composite để giảm co rút

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ S K C 0 0 3 9 5 9 TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN SẢN PHẨM COMPOSITE ĐỂ GIẢM CO RÚT MÃ SỐ: T2020-58TĐ S KC 0 0 7 2 8 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2021
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM 2020 ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN SẢN PHẨM COMPOSITE ĐỂ GIẢM CO RÚT Mã số: T2020-58TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS. Lê Minh Tài TP. HCM, 8/2021
  3. T2020-58TĐ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM 2020 ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN SẢN PHẨM COMPOSITE ĐỂ GIẢM CO RÚT Mã số: T2020-58TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS. Lê Minh Tài Thành viên đề tài: PGS. TS Phạm Sơn Minh TS. Trần Minh Thế Uyên TP. HCM, 8/2021 iii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  4. T2020-58TĐ DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Đơn vị công tác và Nội dung nghiên cứu cụ thể Chữ TT Họ và tên lĩnh vực chuyên được giao ký môn 1 Lê Minh Tài Đại học Sư phạm Kỹ -Nghiên cứu các giải thuật tối ưu thuật, chuyên ngành Taguchi, ANOVA, RSM, Neural Kỹ thuật cơ khí Network trong việc tìm kiếm các thông số công nghệ để nâng cao chất lượng sản phẩm ép phun. -Tiến hành thiết kế và quy hoạch thực nghiệm chế tạo các mẫu thí nghiệm composite -Tính toán tìm kiếm bộ thông số tối ưu để làm giảm co rút -Kiểm tra độ co rút của các mẫu composite sau chế tạo -Tổng hợp số liệu và viết báo cáo 2 Phạm Sơn Minh Đại học Sư phạm Kỹ -Tiến hành thiết kế và quy hoạch thuật, chuyên ngành thực nghiệm các mẫu thí nghiệm Kỹ thuật cơ khí composite 3 Trần Minh Thế Đại học Sư phạm Kỹ -Kiểm tra độ co rút của các mẫu Uyên thuật, chuyên ngành composite sau chế tạo Kỹ thuật cơ khí ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị Nội dung phối hợp nghiên cứu Họ và tên người trong và ngoài nước đại diện đơn vị ii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  5. T2020-58TĐ Khoa Cơ khí Chế tạo Gia công khuôn Trần Minh Thế máy – ĐH Sư phạm Kỹ Uyên thuật TP. HCM iii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  6. T2020-58TĐ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT TÊN VIẾT TẮT TÊN ĐẦY ĐỦ DIỄN GIẢI 1 ANN Artificial Neural Network Mạng nơron nhân tạo 2 PP Polypropylene Nhựa Polypropylene 3 ABS Acrylonitrin butadien styren Nhựa Acrylonitrin butadien styren 4 PA6 Polyamide Nhựa Polyamide 5 S/N Signal-to-Noise ratios Tỉ lệ tín hiệu nhiễu 6 A Melt temperature Nhiệt độ nóng chảy 7 B Injection pressure Áp suất phun 8 C Packing pressure Áp suất bão hòa 9 D Packing time Thời gian bão hòa 10 OA Orthogonal Array Mảng trực giao 11 SS Sum of Square Tổng bình phương phương sai 12 Df Degree of freedom Bậc tự do của các yếu tố 13 MS Mean square Bình phương trung bình 14 P P- Value Giá trị kỳ vọng 15 F F- Value Tỉ lệ biến thiên giữa các số trung bình mẫu với sự biến thiên trong nội bộ các mẫu. 16 %C Contribution Phần trăm đóng góp 17 Nơ ron Neural Tế bào thân kinh iv TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  7. T2020-58TĐ MỤC LỤC DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH .......................................................................................................ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT..............................................iv DANH MỤC HÌNH ẢNH .............................................................................................ix DANH MỤC ĐỒ THỊ ...................................................................................................xi THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................xii INFORMATION ON RESEARCH RESULTS ........................................................ xv Chương 1. Mở đầu ......................................................................................................... 1 1.1 Giới thiệu các công trình nghiên cứu liên quan ............................................. 1 1.1.1 Các công trình nghiên cứu ngoài nước .................................................... 1 1.1.2 Các công trình nghiên cứu trong nước .................................................... 2 1.2 Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 3 1.3 Mục tiêu đề tài................................................................................................... 4 1.4 Phương pháp ..................................................................................................... 4 1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 5 1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ......................................................................... 5 Chương 2. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................. 5 2.1 Vật liệu nhựa ..................................................................................................... 5 2.1.1 Định nghĩa .................................................................................................. 5 2.1.2 Thành phần ................................................................................................ 6 2.1.3 Một số loại nhựa thường dùng.................................................................. 6 2.2 Công nghệ ép phun [27] ................................................................................. 10 2.2.1 Định nghĩa ................................................................................................ 10 2.2.2 Nhu cầu và hiệu quả kinh tế ................................................................... 10 2.2.3 Khả năng công nghệ ................................................................................ 11 2.2.4 Quy trình công nghệ ép phun ................................................................. 11 2.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ ép phun [24] .............................. 13 2.3 Hiện tượng co ngót ......................................................................................... 15 v TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  8. T2020-58TĐ 2.3.1 Định Nghĩa ................................................................................................ 15 2.3.2 Phân loại co ngót ...................................................................................... 15 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ co ngót .................................................... 15 2.3.4 Cách xác định mức độ co ngót ................................................................ 16 2.4. Khái niệm về điều khiển nhiệt độ khuôn trong quá trình phun ép .............. 16 2.4.1 Phân loại các phương pháp gia nhiệt ........................................................ 17 2.5 Taguchi, ANOVA, Neural network .................................................................. 23 2.5.1 Taguchi ..................................................................................................... 23 2.5.2 ANOVA ..................................................................................................... 26 2.5.3 Mạng nơ ron nhân tạo và thuật toán lan truyền ngược ....................... 29 Chương 3. Xây dựng mô hình thực nghiệm .............................................................. 38 3.1 Thiết kế, mô phỏng dòng chảy sản phẩm (phần mềm Moldex3D) ............ 38 3.1.1 Thiết kế thông số ép cho sản phẩm ........................................................ 38 3.1.2 Mô phỏng và kiểm tra khả năng điền đầy từ các thông số đã thiết kế 40 3.2 Tiến hành thực nghiệm chế tạo sản phẩm.................................................... 42 3.2.1 Chuẩn bị.................................................................................................... 42 3.2.2 Cách thức tiến hành thực nghiệm .......................................................... 45 3.3 Đo và thống kê kết quả thí nghiệm ............................................................... 47 3.4 Khảo sát quá trình gia nhiệt lòng khuôn ......................................................... 51 3.4.1 Thiết kế sản phẩm micro ............................................................................ 51 3.4.2 Thiết kế tấm gia nhiệt để thí nghiệm ......................................................... 52 3.4.3 Gia công tấm khuôn cái .............................................................................. 52 3.4.4 Gia công tấm khuôn đực............................................................................. 53 3.4.5 Kết quả phân tích nhiệt độ ......................................................................... 54 3.5 Tối ưu hoá các thông số thiết kế công nghệ ép phun bằng Taguchi, ANOVA và ANN ...................................................................................................................... 65 3.5.1 Tối ưu hóa thông số thiết kế bằng Taguchi và ANOVA trên Minitab 18 ................................................................................................................................ 65 vi TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  9. T2020-58TĐ 3.5.2 Dự đoán độ co ngót bằng mạng nơ ron trên Matlab R18 ....................... 66 Chương 4. Kết quả và thảo luận ................................................................................. 70 4.1 Kết quả phân tích Taguchi ............................................................................ 70 4.1.1 Vật liệu PP/15%GF ................................................................................. 71 4.1.2 Vật liệu PA6/15%GF ............................................................................... 73 4.1.3 Vật liệu ABS/15%GF............................................................................... 76 4.2 Kết quả phân tích ANOVA ............................................................................ 79 4.2.1 Vật liệu PP/15%GF ................................................................................. 80 4.2.2 Vật liệu PA6/15%GF ............................................................................... 81 4.2.3 Vật liệu ABS/15%GF............................................................................... 81 4.3 Kết quả dự đoán co ngót của vật liệu PP bằng mạng nơ ron ..................... 82 Chương 5. Kết luận và hướng phát triển ................................................................... 87 5.1 Kết luận ........................................................................................................... 87 5.2 Khả năng mở rộng của đề tài ........................................................................ 88 Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 89 PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 92 vii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  10. T2020-58TĐ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2. 1: Bảng Array Selector [18] 25 Bảng 2. 2: Bảng đánh giá mức độ tương quan 27 Bảng 3. 1: Bảng thông số đầu vào của vật liệu PP/15%GF 38 Bảng 3. 2: Bảng thông số đầu vào của vật liệu PA6/15%GF 38 Bảng 3. 3: Bảng thông số đầu vào của vật liệu ABS/15%GF 39 Bảng 3. 4: Bảng trực giao L27 OA 39 Bảng 3. 5: Bảng thống kê kết quả đo của vật liệu PP/15%GF 48 Bảng 3. 6: Bảng thống kê kết quả đo của vật liệu PA6/15%GF 49 Bảng 3. 7: Bảng thống kê kết quả đo của vật liệu ABS15%GF 50 Bảng 3. 8: Kết quả đo bằng cảm biến nhiệt độ thực tế 56 Bảng 3. 9: Kết quả đo bằng mô phỏng COMSOL 57 Bảng 3. 10: Bảng các mức phân mức gia nhiệt đối với từng loại nhựa 60 Bảng 3. 11: Bảng phân chia trường hợp thí nghiệm và mô phỏng sản phẩm Micro 61 Bảng 3. 12: Kết quả dòng chảy nhựa giữa thí nghiệm và mô phỏng sản phẩm micro 61 Bảng 4. 1: Bảng giá trị co ngót và tỷ lệ S/N của vật liệu PP/15%GF ........................... 71 Bảng 4. 2: Bảng kết quả tỷ lệ S/N của vật liệu PP/15%GF ........................................... 72 Bảng 4. 3: Bảng giá trị co ngót thực nghiệm và dự đoán của vật liệu PP/15%GF ....... 73 Bảng 4. 4: Bảng giá trị co ngót và tỷ lệ S/N của vật liệu PA6/15%GF ......................... 73 Bảng 4. 5: Bảng kết quả tỷ lệ S/N của vật liệu PA6/15%GF ........................................ 74 Bảng 4. 6: Bảng giá trị co ngót thực nghiệm và co ngót dự đoán của vật liệu PA6/15%GF ................................................................................................................... 76 Bảng 4. 7: Bảng giá trị co ngót và tỷ lệ S/N của vật liệu ABS/15%GF ........................ 76 Bảng 4. 8: Bảng kết quả tỷ lệ S/N của vật liệu ABS/15%GF ....................................... 77 Bảng 4. 9: Bảng giá trị co ngót thực nghiệm và dự đoán của vật liệu ABS/15%GF .... 79 Bảng 4. 10: Bảng giá trị [F], [17] .................................................................................. 79 Bảng 4. 11: Bảng kế quả ANOVA của vật liệu PP/15%GF .......................................... 80 Bảng 4. 12: Bảng kết quả ANOVA của vật liệu PA6/15%GF ...................................... 81 Bảng 4. 13: Bảng kết quả ANOVA của vật liệu ABS/15%GF ..................................... 81 Bảng 4. 14: Bảng 21 bộ thông số đầu vào của mạng nơ ron ........Error! Bookmark not defined. Bảng 4. 15: Bảng 6 bộ thông số để kiểm tra khả năng dự đoán .................................... 83 Bảng 4. 16: Bảng kết quả co ngót của thực nghiệm và mạng nơ ron ............................ 85 Bảng 4. 17: Bảng so sánh kết quả của Taguchi và mạng nơ ron ................................... 86 viii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  11. T2020-58TĐ DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2. 1: Hình ảnh ứng dụng của vật liệu PVC 6 Hình 2. 2: Hình ảnh ứng dụng của vật liệu nhựa PP 7 Hình 2. 3: Hình ảnh ứng dụng của vật liệu PS 8 Hình 2. 4: Hình ảnh ứng dụng của vật liệu nhựa PA 8 Hình 2. 5: Hình ảnh ứng dụng của vật liệu nhựa ABS 9 Hình 2. 6: Hình ảnh ứng dụng của vật liệu nhựa PE 10 Hình 2. 7: Hình ảnh các sản phẩm được làm bằng vật liệu nhựa 11 Hình 2. 8: Hình ảnh hạt nhựa được đưa vào trục vít 12 Hình 2. 9: Hình ảnh nhựa được phun vào lòng khuôn 12 Hình 2. 10: Hình ảnh lấy sản phẩm ra khỏi lòng khuôn 13 Hình 2. 21: Hình ảnh thiết kế mảng trực giao trên minitab18 26 Hình 2. 22: Hình ảnh phần mềm minitab 18 29 Hình 2. 23: Hình ảnh mạng nơ ron thần kinh 30 Hình 2. 24: Hình ảnh cấu tạo của mạng nơ ron nhân tạo và mạng nơ ron tự nhiên 30 Hình 2. 25: Hình ảnh sơ đồ mạng nơ ron nhiều lớp 34 Hình 2. 26: Hình ảnh phần mềm Matlab R2018a 37 Hình 3. 1: Hình ảnh phần mềm Moldex3D 40 Hình 3. 2: Hình ảnh mô phỏng khả năng điền đầy của vật liệu PP/15%GF 41 Hình 3. 3: Hình ảnh mô phỏng khả năng điền đầy của vật liệu PA6/15%GF 41 Hình 3. 4: Hình ảnh mô phỏng khả năng điền đầy của vật liệu ABS/15%GF 42 Hình 3. 5: Hình ảnh hạt nhựa PP 1100N 43 Hình 3. 6: Hình ảnh hạt nhựa ABS 750SW 43 Hình 3. 7: Hình ảnh hạt nhựa PA6 B30S 44 Hình 3. 8: Hình ảnh 3D của chi tiết 44 Hình 3. 9: Hình ảnh khuôn dùng để ép phun chi tiết 45 Hình 3. 10: Hình ảnh máy ép nhựa SHINE W120B 45 Hình 3. 11: Hình ảnh sản phẩm ép phun của vật liệu PP/15%GF 46 Hình 3. 12: Hình ảnh sản phẩm ép phun của vật liệu PA6/15%GF 46 Hình 3. 13: Hình ảnh sản phẩm ép phun của vật liệu ABS/15%GF 47 Hình 3. 14: Hình ảnh 6 điểm cần đo trên chi tiết 48 Hình 3. 15: Hình ảnh gá đặt để đo chiều dài của sản phẩm 48 Hình 3. 16: Mẫu sản phẩm 1 51 Hình 3. 17: Thiết kế tấm gia nhiệt 52 Hình 3. 18: Mô hình thiết kế tấm khuôn cái 52 Hình 3. 19: Sản phẩm tấm khuôn cái 53 Hình 3. 20: Sản phẩm tấm khuôn đực 54 ix TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  12. T2020-58TĐ Hình 3. 21: Kết quả nhiệt độ 55 Hình 3. 22: Biểu đồ phân bố nhiệt độ 55 Hình 3. 23: Kích thước mẫu thử 1 60 Hình 4. 1: Hình ảnh cấu trúc mạng nơ ron .................................................................... 78 Hình 4. 2: Hình ảnh cấu trúc mạng nơ ron .................................................................... 84 Hình 4. 3: Hình ảnh thể hiện giá trị R sau khi được đào tạo ......................................... 84 Hình 4. 4: Hình ảnh dữ liệu dùng để kiểm tra khả năng dự đoán của mạng nơ ron ..... 85 Hình 4. 5: Hình ảnh kết quả co ngót dự đoán bằng mạng nơ ron ................................. 85 x TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  13. T2020-58TĐ DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 4. 1: Ảnh hưởng của các tham số đến độ co ngót của vật liệu PP/15%GF 72 Đồ thị 4. 2: Ảnh hưởng của các tham số đến độ co ngót của vật liệu PA6/15%GF 75 Đồ thị 4. 3: Ảnh hưởng của các tham số đến độ co ngót của vật liệu ABS/15%GF 77 Đồ thị 4. 4: Kết quả co ngót thực nghiệm và dự đoán bằng mạng nơ ron 85 xi TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  14. T2020-58TĐ TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY TP. HCM, ngày 28 tháng 8 năm 2021 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm composite để giảm co rút - Mã số: T2020-58TĐ - Chủ nhiệm: Lê Minh Tài - Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM - Thời gian thực hiện: 1 năm 2. Mục tiêu: Đề tài nhằm đưa ra các giải pháp tối ưu các thông số có tính công nghệ trong ép phun các sảnphẩm composite nền nhựa, đặc biệt là làm giảm vấn đề co rút của sản phẩm này. 3. Tính mới và sáng tạo: Đề tài đã nghiên cứu và ứng dụng các giải thuật tối ưu hóa hiện đại như mạng nơron và giải pháp hữu ích trong công nghệ ép phun đó là Cơ cấu phân bổ khí nóng trong thiết bị gia nhiệt khuôn phun ép nhựa và thiết bị gia nhiệt chứa cơ cấu này. 4. Kết quả nghiên cứu: Đề tài cơ bản đã hoàn tất và đáp ứng đầy đủ các hạng mục đã đăng ký - Về nội dung: + Đề tài đã khái quát, nghiên cứu và đánh giá những vấn đề liên quan công nghệ ép phun, vật liệu composite và tính chất co rút của sản phẩm nhựa nhiệt dẻo. + Phương pháp xác định độ co rút và phương pháp xác định tỷ lệ pha trộn vật liệu thành phần, các phương pháp tối ưu hóa. + Thực nghiệm chế tạo các mẫu thử. xii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  15. T2020-58TĐ + Phân tích, so sánh các giải thuật tối ưu để làm giảm co rút - Phân tích, đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ các loại chất độn đến độ co rút của vật liệu composite -Về các hạng mục đăng ký: + 1 bài báo khoa học đang trên tạp chí nước ngoài (SCIE) xếp hạng Q1 (vượt chỉ tiêu) + 1 giải pháp hữu ích đã chấp nhận đơn + Mẫu thí nghiệm ép nhựa + Thuyết minh đề tài 5. Sản phẩm: 5.1 Sản phẩm khoa học: Pham Son Minh and Minh-Tai Le, Improving the Melt Flow Length of Acrylonitrile Butadiene Styrene in Thin-Wall Injection Molding by External Induction Heating with the Assistance of a Rotation Device, Polymers, 13, 2288. https:// doi.org/10.3390/polym13142288 5.2 Sản phẩm đào tạo: không đăng ký 5.3 Sản phẩm ứng dụng: - Mẫu ép nhựa đã được tối ưu hóa độ co rút và kiểm nghiệm - Báo cáo thuyết minh 5.4 Sản phẩm khác: 1 bằng độc quyền giải pháp hữu ích 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: - Các thiết bị thực nghiệm và các giải thuật tối ưu hóa trong thiết kế phục vụ cho quá trình nghiên cứu về công nghệ ép phun sẽ được sử dụng cho quá trình giảng dạy HVCH và SV ngành Công nghệ kỹ thuật Cơ khí tại trường ĐH SPKT TP.HCM. - Các kết quả của đề tài sẽ được thảo luận với các công ty chuyên về gia công cơ khí để chuyển giao các kết quả thu nhận được, từ đó, tìm hướng liên kết với các công ty trong quá trình nghiên cứu lâu dài về lĩnh vực gia công cơ khí. xiii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  16. T2020-58TĐ Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên) (ký, họ và tên) Lê Minh Tài xiv TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  17. T2020-58TĐ INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Project title: Applying optimal techniques to determine processing parameters in composite product injection molding technology to reduce shrinkage Code number: T2020-58TĐ Coordinator: Le Minh Tai Implementing institution: Ho Chi Minh City University of Technology and Education Duration: 1 year 2. Objective(s): The topic is to provide optimal solutions for technological parameters in injection molding of plastic-based composite products, especially to reduce the shrinkage problem of this product. 3. Creativeness and innovativeness: The topic has researched and applied modern optimization algorithms such as neural networks and useful solutions in injection molding technology, which is the hot air distribution mechanism in the plastic injection mold heating device and the injection molding machine and heating device that contains this structure. 4. Research results: The project has been completed basically and fully meets the registered items - About content: + The topic has summarized, researched and evaluated the issues related to injection molding technology, composite materials and shrinkage properties of thermoplastic products. + Method of determining the shrinkage and method of determining the proportion of mixing of ingredients, optimization methods. xv TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  18. T2020-58TĐ + Experiment with manufacturing prototypes. + Analyze and compare the optimal algorithms to reduce shrinkage - Analyze and evaluate the influence of the ratio of filler types on the shrinkage of composite materials. -About the registered items: + 1 scientific article is being published in a international journal (SCIE) ranked in Q1 (beyond the target) + 1 useful solution accepted + Plastic injection test sample + Final report 5. Products: - Publication: + 1 scientific article is being published in a foreign journal (SCIE) ranked in Q1 (beyond the target) Pham Son Minh and Minh-Tai Le, Improving the Melt Flow Length of Acrylonitrile Butadiene Styrene in Thin-Wall Injection Molding by External Induction Heating with the Assistance of a Rotation Device, Polymers, 13, 2288. https:// doi.org/10.3390/polym13142288 + 1 useful solution accepted + Plastic injection test sample + Final report 6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: - Experimental equipment and optimization algorithms in design for the research process of injection molding technology will be used for the teaching process of students of Mechanical Engineering Technology at the HCMC University of Technology and Education. xvi TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  19. T2020-58TĐ - The results of the topic will be discussed with companies specializing in mechanical processing to transfer the obtained results, thereby, finding a direction to link with companies in the long-term research process of mechanical engineering field. Dean of Faculty Topic leader (signature, full name) (signature, full name) Le Minh Tai xvii TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
  20. T2020-58TĐ Chương 1. Mở đầu 1.1 Giới thiệu các công trình nghiên cứu liên quan 1.1.1 Các công trình nghiên cứu ngoài nước Ép phun đại diện cho một trong những quy trình quan trọng nhất trong sản xuất hàng loạt các chi tiết bằng nhựa được chế tạo với hình học phức tạp. Chất lượng của các sản phẩm ép phun phụ thuộc vào đặc tính vật liệu, thiết kế khuôn và các điều kiện xử lý công nghệ [1,2]. Những khuyết tật trong việc ổn định kích thước của các chi tiết dẫn đến co rút và cong vênh. Để giảm thiểu các khuyết tật như vậy trong ép phun sản phẩm nhựa, thiết kế thí nghiệm phương pháp Taguchi được áp dụng. Trong thiết kế thử nghiệm, có nhiều yếu tố biến đổi làm ảnh hưởng đến các đặc tính chức năng của sản phẩm. Các giá trị tham số thiết kế giúp giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố nhiễu đến chất lượng sản phẩm. Để tìm các mức tối ưu, thiết kế giai thừa phân đoạn sử dụng mảng trực giao được sử dụng. Theo cách này, một tập hợp các điều kiện xử lý tối ưu có thể thu được từ rất ít thí nghiệm [3,4]. Có một số nhà nghiên cứu đã nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số quá trình ép phun lên sự co rút của vật đúc [5-8]. Do nhiều tham số xử lý ảnh hưởng đến độ co rút, tối ưu hóa tham số và thiết kế thí nghiệm là cần thiết để tạo ra các sản phẩm chất lượng cao. Một số nhà nghiên cứu đã tiến hành tối ưu hóa sự co rút trong khuôn ép nhựa. Trong sản xuất linh kiện nhựa vỏ mỏng, Oktem et al. [9] đã sử dụng phương pháp Taguchi để giảm các vấn đề về cong vênh có liên quan đến sự thay đổi của các tham số xử lý phụ thuộc vào độ co rút. Họ đã cải thiện độ cong vênh và độ co rút bằng cách xác định thời gian điền đầy tối ưu, áp suất điền đầy, thời gian phun và thời gian làm mát. Áp suất điền đầy và thời gian điền đầy khuôn được cho là các thông số quan trọng nhất. Vatainen và cộng sự [10] đã nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số ép phun đến chất lượng hình ảnh của các vật đúc bằng phương pháp Taguchi. Họ tập trung vào sự co rút với ba đặc tính chất lượng hơn: trọng lượng, đường hàn và vết lặng. Họ đã có thể tối ưu hóa nhiều đặc tính chất lượng với rất ít thí nghiệm, nên có thể tiết kiệm chi phí. Et và cộng sự [11] đã nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số xử lý đến độ co rút bằng cách sử dụng kết hợp kỹ thuật CAE và Taguchi. Chang và Faison [12] đã nghiên cứu giảm co rút và tối ưu hóa các chi tiết làm từ PS, HDPE và ABS bằng cách sử dụng phương pháp Taguchi và ANOVA. Họ tuyên bố rằng nhiệt độ khuôn và nhiệt độ nóng chảy cùng với áp suất bão hòa và thời gian bão hòa là những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ co rút của ba vật liệu được nghiên cứu. Liao et al [13] đã xác định các điều kiện xử lý tối ưu cho ép phun sản phẩm có 1 TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
11=>2