zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng phần mềm mô phỏng CAE trong dạy học

Chia sẻ: Nguyen Vinh | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:166

Báo xấu

234
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp "Ứng dụng phần mềm mô phỏng CAE trong dạy học" - Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng dòng chảy trong khuôn ép nhựa - Moldflow 2010, ứng dụng một số sản phẩm cụ thể từ đó phân tích. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng phần mềm mô phỏng CAE trong dạy học

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1. Giới thiệu Autodesk ® Moldflow ® phần mềm mô phỏng ép nhựa, một phần mềm của hãng Autodesk cung cấp các công cụ giúp các nhà sản xuất tối ưu hóa việc thiết kế các bộ phận nhựa trong khuôn ép nhựa và dòng chảy nhựa trong quá trình đúc ép nhựa. Nhiều công ty trên thế giới sử dụng phần mềm mô phỏng Autodesk ® Moldflow ® Insight để mô phỏng các quá trình đúc, ép nhưa làm giảm nhu cầu cho việc thử nghiệm các mẫu thực tế tốn kém, cũng như dự đoán và giải quyết được các khuyết tật sản xuất và đưa ra thị trường một cách nhanh chóng. 2. Tầm quan trọng Để thấy được tầm quan trọng của việc ứng dụng phần mềm CAE vào quá trình tối ưu trong thiết kế khuôn ta sẽ so sánh phương pháp thiết kế truyền thống và phương pháp thiết kế với sự trợ giúp của phần mềm CAE. 2.1 Phương pháp thiết kế truyền thống Là kiểu thiết kế mà người sản xuất chỉ dựa vào kinh nghiệm và tri thức trước đây tiến hành thiết kế và sản xuất đồng thời dựa vào kết quả thử khuôn thực tế (molding trial) để sửa đổi thiết kế hoặc phán đoán một cách một cách khó khăn. Đặc điểm của phương pháp này là tất cả các tham số thiết kế hoặc ép phun hoàn toàn dựa vào kinh nghiệm và hiểu biết của người sản xuất và người thiết kê, sử dụng sổ tay hoặc tiêu chuẩn thiết kế và tiến hành thiết kế điều chỉnh. Những tham số thiết kế có phù hợp hay không phải đến lúc thử khuôn thực tế mới có thể nghiệm chứng, khi xuất hiện vấn đề, thường phải tiến hành sửa chữa khuôn, sửa đổi thiết kế khuôn hoặc cả sản phẩm. Nhược điểm của phương pháp này là công việc kiểm chứng dựa vào thử khuôn, sửa đổi thiết kế tiến hành ở công đoạn sau, do đó việc sửa chữa khó khăn và hao phí tiền bạc lớn, thời gian thử và sửa dài, giá thành sản phẩm cao, thời gian giao hàng và GVHD:Trần Văn Trọn Trang 1
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE đưa ra thị trường dài không có lợi cho tình hình hiện nay chu kì sử dụng sản phẩm ngắn và thời gian giao hàng nghiêm ngặt. 2.2 Phương pháp thiết kế ứng dụng CAE Thiết kế CEA là sự kết hợp kinh nghiệm và tri thức, sử dụng phương pháp phân tích bằng máy vi tính để hiểu dưới tổ hợp điều kiện ép phun thiết kế không giống nhau, đặc tính ép phun và biến đổi chất lượng sản phẩm. kết quả cung cấp có thể giúp người thiết kế sử lý giả quyết vấn về dựa vào kết quả và tham số thiết kế và ép phun có thể biết được các vấn đề tiềm ẩn. Do máy vi tính tính toán nhanh chóng hiệu quả , đồng thời có thể đem kết quả phân tích với các thông số phân bố nhiệt độ rất khó thu được trên thực tế với đồ họa máy tính biểu diễn ra. Do đó nhà thiết kế sản phẩm và nhà thiết kế khuôn có thể dựa vào kết quả phân tích để cải thiện thiết kế, nâng cao chất lượng sản phẩm và tránh các vấn đề về ép phun, và có thể thử trên máy tính các phương án khả thi để tối ưu hóa thiết kê. Phương pháp thiết kê ứng dụng CAE giúp giảm giá thành và thời gian hao phí trong quá trình thử khuôn thực tế, rút ngắn thời gian đưa ra sản phẩm. đồng thời kết quả phân tích cung cấp đặc tính trạng thái của từng quá trình cụ thể, giúp người thiết kế nhanh chóng tích lũy kinh nghiệm và thiết lập tiêu chuẩn thiết kế. GVHD:Trần Văn Trọn Trang 2
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE 2.2.3 2.2.3 Lợi ích của việc sử dụng phương pháp CAE Do tính tin cậy của phương pháp CAE, có thể chỉ ra vấn đề tiềm ẩn trong ép phun và thiết kế, đề ra phương hướng sửa đổi thiết kế, hướng giải quyết trở ngại và phương án khả thi, có thể tránh điểm mù kinh nghiệm. CAE được thực hiện ở giai đoạn thiết kế trên máy tính trước khi khuôn được ép thử do đó giảm thời gian giá thành thử khuôn, sửa khuôn thực tế, rút ngắn chu trình thử sai thực tế, rút ngắn thời gian ép thử sản phẩm và thời gian ra thị trường, hao phí tiền bạc trong các công đoạn. Do đó giảm giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường, đem lại hiệu quả trong kinh doanh. CAE có thể trợ giúp người ép phun dự đoán và nắm bắt thông số ép phun đối với ảnh hưởng chất lượng sản phẩm, tìm ra thông số gia công và tối ưu hóa điều kiện gia công. CAE có thể chỉ ra các nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến chất lượng ép phun, từ đó cung cấp tham số sửa ổi thiết kế, tham số ép phun và chỉ tiêu định lượng. CAE có thể mô phỏng quá trình ép phun, với phương pháp sinh động và cụ thể hiện thị tham số gia công và thiết kế với trình tự trạng thái và ảnh hưởng chất lượng sản phẩm, có thể giúp người sử dụng nhanh chóng tích lũy kinh nghiệm và ép phun… GVHD:Trần Văn Trọn Trang 3
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE 3. Lý do chọn đề tài Hiện nay ngành công nghệ khuôn mẫu đang rất phát triển ở nước ta và nhu cầu học tập và tìm hiểu kiến thức liên quan đến lĩnh vực này là rất lớn . Hơn nữa đây là một trong những môn học chuyên ngành quan trọng trong ngành chế tạo khuôn mẫu tuy nhiên vẫn chưa có một tài liệu cụ thể nào giới thiệu về phần mềm CAE trong môn học này . Nay chúng em chọn đề tài : “ Ứng dụng phần mềm mô phỏng CAE trong dạy học” nhằm giúp hướng dẫn người học có thể tiếp cận và sử dụng phần mềm trong quá trình thiết kế và chế tạo khuôn mẫu. Với đề tài này chúng em hi vọng rằng sẽ giúp người học có thể dễ dàng tiếp cận , sử dụng phần mềm và tiết kiệm thời gian nghiên cứu , cung cấp cho kĩ sư thiết kế một phương pháp hữu hiệu trong việc thiết kế khuôn và nâng cao chất lượng sản phẩm. 4. Mục tiêu của đề tài Giới thiệu và hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng dòng chảy trong khuôn ép nhựa : Moldflow 2010 Ứng dụng một số sản phẩm cụ thể từ đó phân tích : + Tối ưu hóa hệ thống kênh dẫn và hệ thống làm mát + Nhận biết các khuyết tật: đường hàn, rỗ khí, cong vênh , không điền đầy, vật liệu biến chất…. + Đưa ra nguyên nhân và cách khắc phục. 5. Giới han cua đê tai. ̣ ̉ ̀ ̀ Do còn nhiều hạn chế về thời gian cũng như kiên th ́ ưc chuyên môn nên đô an ch ́ ̀ ́ ỉ tập trung thực hiên các v ̣ ấn đề như sau: ̉ ̉ ̀ ương pháp phần tử hữu hạn. Tim hiêu tông quan vê ph ̀ Nghiên cứu sử dụng phần mềm mô phỏng dòng chảy trong khuôn ép nhựa trên phần mềm Moldflow. Áp dụng phần mềm để mô phỏng một số sản phẩm . 6. Phương phap nghiên c ́ ưu. ́ GVHD:Trần Văn Trọn Trang 4
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE Đề tài nay đ ̀ ược tiến hành dựa trên các phương pháp sau: Phương pháp quan sát: Phương pháp thực tế các mô hình có sẵn, những đoạn video, những bộ khuôn thât. ̣ Phương pháp tham khảo tài liệu: tâp h ̣ ợp va nghiên c ̀ ưu cac thông tin liên quan ́ ́ đên đê tai. ́ ̀ ̀ 7. Đôi t ́ ượng nghiên cưu. ́ Phần mềm mô phỏng dòng chảy trong khuôn ép nhựa Moldflow . 8. Dan y nghiên c ̀ ́ ứu. Chương 1: Tổng quan. Chương 2: Cơ sở ly thuyêt. ́ ́ Chương 3: Hướng dẫn sử dụng phần mềm Moldflow. Chương 4: Áp dụng phần mềm phân tích một số chi tiết cụ thể. Chương 5: Kêt luân va khuyên nghi. ́ ̣ ̀ ́ ̣ CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Lý thuyết về phần tử hữu hạn Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method FEM) là một phương pháp gần đúng để giải một số lớp bài toán biên. Theo phương pháp phần tử hữu hạn, trong cơ học, vật thể được chia thành những phần tử nhỏ có kích thước hữu hạn, liên kết với nhau tại một số hữu hạn các điểm trên biên (gọi là các điểm nút). Các đại lượng cần tìm ở nút sẽ là ẩn số của bài toán (gọi là các ẩn số nút). Tải trọng trên các phần tử cũng được đưa về các nút. Trong mỗi phần tử, đại lượng cần tìm được xấp xỉ bằng những biểu thức đơn giản và có thể biểu diễn hoàn toàn qua các ẩn số nút. Dựa trên nguyên lí năng lượng, có thể thiết lập được các phương trình đại số diễn tả quan hệ giữa các ẩn GVHD:Trần Văn Trọn Trang 5
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE số nút và tải trọng nút của một phần tử. Tập hợp các phần tử theo điều kiện liên tục sẽ nhận được hệ phương trình đại số đối với các ẩn số nút của toàn vật thể. Phương pháp phần tử hữu hạn có nội dung như sau: Để giải một bài toán biên trong miền W, bằng phép tam giác phân, ta chia thành một số hữu hạn các miền con Wj (j = 1,..., n) sao cho hai miền con bất kì không giao nhau và chỉ có thể chung nhau đỉnh hoặc các cạnh. Mỗi miền con Wj được gọi là một phần tử hữu hạn (phần tử hữu hạn). Người ta tìm nghiệm xấp xỉ của bài toán biên ban đầu trong một không gian hữu hạn chiều các hàm số thoả mãn điều kiện khả vi nhất định trên toàn miền W và hạn chế của chúng trên từng phần tử hữu hạn Wj là các đa thức. Có thể chọn cơ sở của không gian này gồm các hàm số ψ1(x),..., ψn(x) có giá trị trong một số hữu hạn phần tử hữu hạn Wj ở gần nhau. Nghiệm xấp xỉ của bài toán ban đầu được tìm dưới dạng : c1ψ 1(x) + ... + cnψ n(x) trong đó các ck là các số cần tìm. Thông thường người ta đưa việc tìm các ck về việc giải một phương trình đại số với ma trận thưa (chỉ có các phần tử trên đường chéo chính và trên một số đường song song sát với đường chéo chính là khác không) nên dễ giải. Có thể lấy cạnh của các phần tử hữu hạn là đường thẳng hoặc đường cong để xấp xỉ các miền có dạng hình học phức tạp. Phương pháp phần tử hữu hạn có thể dùng để giải gần đúng các bài toán biên tuyến tính, phi tuyến và các bất phương trình. Ứng dụng: Với sự hỗ trợ của máy tính điện tử, phương pháp phần tử hữu hạn đang được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả trong nhiều lĩnh vực như lí thuyết đàn hồi và dẻo, cơ học chất lỏng, cơ học vật rắn, cơ học thiên thể, khí tượng thuỷ văn, vvv. 2. 2 Độ nhớt của chất lỏng GVHD:Trần Văn Trọn Trang 6
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE Độ nhớt của một chất lưu là thông số đại diện cho ma sát trong của dòng chảy. Khi các dòng chất lưu sát kề có tốc độ chuyển động khác nhau, ngoài sự va đập giữa các phần tử vật chất còn có sự trao đổi xung lượng giữa chúng. Những phần tử trong dòng chảy có tốc độ cao sẽ làm tăng động năng của dòng có tốc độ chậm và ngược lại phần tử vật chất từ các dòng chảy chậm sẽ làm kìm hãm chuyển động của dòng chảy nhanh. Kết quả là giữa các lớp này xuất hiện một ứng suất tiếp tuyến τ gây nên ma sát. Định luật Newton về độ nhớt của chất lỏng: Theo định luật Newton cho chất lưu, với những dòng chảy tầng (có thể được hình dung như những lớp dòng chảy song song với nhau), ứng suất tiếp tuyến τ giữa những lớp này tỷ lệ tuyến tính với vi phân vận tốc theo hướng vuông góc với các lớp đó. . theo như công thức trên, hằng số μ được gọi là độ nhớt động lực học hay còn gọi là độ nhớt tuyệt đối (đơn vị kg m1s1 hay Pa.s). Ngoài độ nhớt động lực học, khi nghiên cứu chuyển động của chất lưu, để kể đến ảnh hưởng của lực quán tính, mà thực chất là khối lượng riêng ρ, người ta còn đưa ra một đại lượng quan trọng khác là độ nhớt động học ν, có đơn vị là m2/s. GVHD:Trần Văn Trọn Trang 7
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE Đối với nước độ nhớt rất nhỏ nên những phần tử nước gần trục quay sẽ bị văng ra theo lực ly tâm. Đối với vật liệu nhựa độ nhớt rất lớn, nhựa di chuyển đến trung tâm của trục quay và di chuyển lên trên trục quay. GVHD:Trần Văn Trọn Trang 8
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE Dòng chảy trong kênh dẫn là phi Newton vì độ nhớt của nhựa thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dòng chảy trong kênh dẫn có sự chuyển pha vì khi nhựa chảy vào kênh thì phần sát bề mặt sẽ gặp nhiệt độ thấp và bị hóa rắn. Nếu tốc độ phun lớn thì có thể coi như không có dòng chuyển pha. Độ nhớt của nhựa phụ thuộc vào nhiệt độ, tốc độ dòng chảy không giống nhau trong lòng khuôn và kênh dẫn, dòng chảy trong khuôn là chảy rối. Làm sao để giảm bớt bọt khí, nhất là bọt khí ở phần góc đáy sản phẩm. Thì chỉ có một cách hợp lý nhất đó là tìm vị trí đặt miệng phun khác , kiểu miệng phun khác mà thôi. Để có thể làm điều này chúng ta cần sử dụng các phần mềm mô phỏng dòng chảy như Visi v16, Moldex3D, AutoDesk Moldflow,... 2.3 Lý thuyết về truyền nhiệt Các hiện tượng truyền nhiệt đã được biết và sử dụng hàng ngày từ lâu. Tuy nhiên thì các hiện tượng đó chỉ được hiểu biết một cách muộn màng, ở thế kỉ XIX : Một thời gian dài nhiệt được coi là một chất lỏng hơi đặc biệt và lửa được coi là một nguyên tố. Joseph Fourier đã công bố vào năm một lí thuyết giải tích về sự dẫn nhiệt. Các dạng truyền nhiệt khác nhau : Sự dẫn nhiệt hay khuếch tán nhiệt: phần ta tìm hiểu. Sự đối lưu: liên quan đến các chất lưu, lỏng hay khí. Bức xạ: đây là hình thức đặc biệt, dẫn nhiệt hay đối lưu luôn đòi hỏi môi trường tồn tại vật chất, còn bức xạ có thể xảy ra ngay ở chân không. Phương trình truyền nhiệt. Với: u =u(t,x,y,z) là nhiệt độ như là một hàm số theo thời gian và không gian. là mức độ thay đổi của nhiệt độ tại một điểm nào đó theo thời gian. uxx , uyy, uzz là đạo hàm bậc 2(lưu chuyển nhiệt )của nhiệt độ theo hướng x,y,z theo thứ tự. GVHD:Trần Văn Trọn Trang 9
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE k là hệ số phụ thuộc vào vật liệu :độ dẫn điện, mật độ và dung tích nhiệt. phương trình nhiệt là hệ quả của định luật Fourier cho dẫn nhiệt. Nghiệm của phương trình nhiệt được đặc trưng bởi sự tiêu tán dần của nhiệt độ ban đầu do một dòng nhiệt truyền từ vùng ấm hơn sang vùng lạnh hơn của một vật thể. Một cách tổng quát, nhiều trạng thái khác nhau và nhiều điều kiện ban đầu khác nhau sẽ đi đến cùng một trạng thái cân bằng. Do đó, để lần ngược từ nghiệm và kết luận điều gì đó về thời gian sớm hơn hay các điều kiện ban đầu từ điều kiện nhiệt hiện thời là hết sức không chính xác ngoài trừ trong một khoảng thời gian rất ngắn. 2.4. Tính số lòng khuôn 2.4.1 Tầm quan trọng của việc tinh số lòng khuôn Nâng cao năng suất trong sản xuất : Số lượng lòng khuôn được tính toán hợp lý thì số sản phẩm trong một lần đúc sẽ là lớn nhất, từ đó tăng năng suất trong sản xuất. Tiết kiệm được thời gian trong sản xuất: Khi số lượng đơn đặt hàng lớn, ta cần phải tính toán sao cho số lòng khuôn đạt giá trị max và phải đủ để máy ép có thể làm việc được, thời gian tạo ra lượng sản phẩm nhỏ nhất khi số lượng lòng khuôn đạt giá trị lớn nhất (phải nằm trong giới hạn cho phép). Sử dụng đúng hiệu suất của máy: Tùy thuộc vào kích cỡ của máy, lực ép phun, lực kẹp… mà số lượng lòng khuôn cho phép của mỗi máy sẽ khác nhau. Chính vì thế, trong sản xuất, ta phải tính toán sao cho số lượng lòng khuôn phù hợp với từng loại máy. Phù hợp với sản lượng cần sản xuất trong loạt: Tùy theo số lượng đơn đặt hàng mà ta có thể tính toán và đề ra số lượng lòng khuôn cho phù hợp, tránh sản xuất quá nhiều trong khi số lượng đơn hàng ít và ngược lại. 2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc tính toán số lòng khuôn Kích cỡ máy phun ép: kích thước của máy ép phun càng lớn thì số lòng khuôn tối đa càng lớn. GVHD:Trần Văn Trọn Trang 10
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE Thời gian giao hàng: dựa vào số lượng sản phẩm và thời gian giao hàng mà ta tính toán và thiết kế số lòng khuôn cho phù hợp với yêu cầu của khách hàng. Kết cấu và kích thước khuôn: tùy theo sản phẩm mà kết cấu khuôn khác nhau, nếu kết cấu của sản phẩm càng phức tạp thì ta nên thiết kế số lòng khuôn trong khuôn ít để việc điền đầy nhựa vào lòng khuôn được dễ dàng.kích thước lòng khuôn cũng ảnh hưởng tới việc thiết kế số lòng khuôn. Giá thành khuôn: dựa vào giá thành của khuôn nếu giá thành khuôn quá đắt so với giá của sản phẩm thì ta nên thiết kế số lòng khuôn trong khuôn ít ,nếu như vậy thì thời gian hoàn thành sẽ lâu. Nếu giá thành khuôn rẻ thì ta nên thiết kế số lòng khuôn trong khuôn nhiều, như vậy thì thời gian hoàn thành sẽ nhanh hơn. Số lượng sản lượng đặt hàng: nếu số lượng sản phẩm trong đơn đặt hàng lớn thì ta có thể thiết kế nhiều lòng khuôn trong một khuôn. Năng suất phun của máy: nếu như máy nhỏ mà số lòng khuôn nhiều thì lực ép không đủ dẫn đến phế phẩm nhiều, nếu như máy lớn mà ta chỉ sử dụng quá ít lòng khuôn thì không khai thác được tối đa hiệu suất của máy. Năng suất làm dẻo: nếu năng suất làm dẻo của máy lớn thì ta nên thiết kế số lòng khuôn trong khuôn nhiều. tần số phun và trọng lượng phun càng nhỏ thì số lòng khuôn trong khuôn càng nhiều. Lực kẹp khuôn của máy: dựa vào tùy loại máy nếu lực kẹp khuôn của máy càng lớn thì số lòng khuôn trong khuôn càng ít. Nếu diện tích bề mặt trung bình của sản phẩm và áp suất trong khuôn càng lớn thì số lòng khuôn trong khuôn càng nhiều và ngược lại. 2.4.3 Các công thức tính số lòng khuôn 1.Tính số lòng khuôn theo số lượng sản phẩm đặt hàng: Trong đó: N: số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn. L: số sản phẩm trên một lô sản xuất. GVHD:Trần Văn Trọn Trang 11
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE K: hệ số do phế phẩm,K=.Với k là tỉ lệ phế phẩm. Tc: thời gian của 1 chu kỳ ép phun(s). Tm: thời gian hoàn tất lô sản phẩm(ngày). 2.Tính theo năng suất phun của máy ép phun: Trong đó: n: số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn. S: năng suất phun của máy ( g / một lần phun ). W: trọng lượng của sản phẩm ( g ). 3.Tính theo năng suất làm dẻo của máy: Trong đó: n: số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn. P: năng suất làm dẻo của máy(g/ph). X: tần số phun(ước lượng) trong 1 phút(1/ph). W: trọng lượng của sản phẩm(g). 4.Tính theo lực kẹp khuôn của máy: Trong đó: n:số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn. Fp:lực kẹp tối đa của máy(N). S: diện tích bề mặt trung bình của sản phẩm kể cả các rãnh dòng theo hướng đóng khuôn(mm2). P: áp suất trong khuôn(MPa). 5. Cách bố trí lòng khuôn sao khi tính toán GVHD:Trần Văn Trọn Trang 12
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE Số lòng khuôn thường được thiết kế theo dãy 2, 4, 6, 8,12,16,24,32,48,64,96,128. Lưu ý: Để tránh xảy ra lỗi trên sản phẩm ( đặc biệt đối với những khuôn có những lòng khuôn khác nhau trên cùng một khuôn ta nên mô phỏng quá trình điền đầy của từng lòng khuôn mà không có hệ thống kênh dẫn để biết chúng được điền đầy như thế nào. 2.5 Vât liêu trong công nghê ep phun. ̣ ̣ ̣ ́ 2.5.1. Vât liêu nh ̣ ̣ ựa ep san phâm – Polypropylene. ́ ̉ ̉  Khai niêm: ́ ̣ GVHD:Trần Văn Trọn Trang 13
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE  Polypropylen là một loại polymer là sản phẩm của phản ứng trùng hợp Propylen.  Danh pháp IUPAC: poly(1methylethylene).  Tên khác : Polypropylene, Polypropene. Polipropene 25 [USAN], Propene polymers Propylene polymers, 1Propene homopolymer.  Thuộc tính:  Công thức phân tử: (C3H6)x  Tỷ trọng: PP vô định hình: 0.85 g/cm3  PP tinh thể: 0.95 g/cm3  Độ giãn dài: 250 700 %  Độ bền kéo: 30 40 N/mm2  Độ dai va đập: 3.28 5.9 kJ/m2  Điểm nóng chảy : ~ 165 °C  Đặc tính:  Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo như PE, không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ.  Kháng lão hoá nhiệt thông thường, có phụ gia bôi trơn không hại về sinh học GVHD:Trần Văn Trọn Trang 14
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE  Kháng lão hoá nhiệt cao, có ổn định quang, không ảnh hưởng về mặt sinh học  Kháng thời tiết ổn định bằng than đen, dùng amine có cấu trúc không gian cồng kềnh cho các áp dụng ngoài trời.  Kháng lão hoá nhiệt cao với dung dịch tẩy rửa nóng, nước nóng, không độc.  Trong suốt, độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao, nét in rõ.  PP không màu không mùi,không vị, không độc. PP cháy sáng với ngọn lửa màu xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su.  Chịu được nhiệt độ cao hơn 1000C. Tuy nhiên nhiệt độ hàn dán mí (thân) bao bì PP (1400C), cao so với PE có thể gây chảy hư hỏng màng ghép cấu trúc bên ngoài, nên thường ít dùng PP làm lớp trong cùng.  Có tính chất chống thấm O2, hơi nước, dầu mỡ và các khí khác.  Công nghê san xuât PP: ̣ ̉ ́ ̀ ương phap đê chê tao PP va môt ph Co nhiêu ph ́ ́ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ ương phap điên hinh la dung công ́ ̉ ̀ ̀ ̀ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ nghê Hypol II đê chê tao Polypropylene, Hypol II la môt trong nhưng công nghê tiên ̃ ̣ tiên ca cho ra ́ ̀ cho ra sản phẩm có chất lượng cao và ổn định. Hypol II là quy trình sản xuất PP có phản ứng polymer hóa ở thể bùn (slurry/bulk phase), sử dụng lò phản ứng homopolymer dạng vòng (loop reactor). Công nghệ Hypol II cùng nhóm với công nghệ Spheripol (Basell) và công nghệ Exxon Mobile (nhóm công nghệ có phản ứng polymer hóa ở thể bùn. Các công nghệ nhóm này có chi phí đầu tư cao hơn và cho ra sản phẩm có chất lượng tốt hơn các công nghệ có phản ứng polymer hóa ở thể khí (gasphase processes). Công nghệ Hypol II tạo ra các mạch Polypropylene có tính đẳng hướng cũng như tỷ lệ kết tinh cao hơn các công nghệ phổ biến trên thế giới hiện nay (Hypol II cho ra polypropylene có II = 98%). Chỉ số Isostaticity cao này làm cho hạt nhựa PP có độ cứng, độ bền, độ chịu va đập và độ trong suốt cao. Công nghệ Hypol II sử dụng GVHD:Trần Văn Trọn Trang 15
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE chất xúc tác có hiệu suất phản ứng rất cao làm giảm tối đa hàm lượng tro, tạp chất sinh ra trong quá trình phản ứng. Điều này làm cho hạt nhựa có độ trong suốt, độ nguyên chất rất cao.  Công dụng:  Dùng làm bao bì một lớp chứa đựng bảo quản thực phẩm , không yêu cầu chống oxy hóa một cách nghiêm nhặt.  Tạo thành sợi, dệt thành bao bì đựng lương thực, ngũ cốc có số lượng lớn.  PP cũng được sản xuất dạng màng phủ ngoài đối với màng nhiều lớp để tăng tính chống thấm khí, hơi nước, tạo khả năng in ấn cao, và dễ xé rách để mở bao bì (do có tạo sẵn một vết đứt) và tạo độ bóng cao cho bao bì.  Với công nghệ ép phun, thông thường compoud PP có ổn định được dùng sản xuất các trang thiết bị nhà bếp và nội thất, thiết bị vệ sinh, gót giày, đồ dùng gia đình( chén đĩa…),đồ chơi…PP kháng nhiệt có ổn định chịu đựơc dung dịch tẩy rửa dùng sản xuất các bộ phận máy giặt gia đình và trong công nghiệp dệt, ví dụ lõi quấn chỉ bộ phận nhuộm, các phần của máy móc điện tiếp xúc dây đồng. Trong lĩnh vực phương tiện vận chuyển, nhiều loại PP không hoặc có gia cường được dùng: vỏ acquy, cửa thông gió xe hơi, vôlăng xe hơi, bộ lọc khí, thanh chắn bùn, cái hãm phanh. 2.5.2. Đăc tinh cua môt sô loai nh ̣ ́ ̉ ̣ ́ ̣ ựa thông dung. ̣  Polyetylen (PE): i2 : chỉ số chảy MFR đo ở điều kiện 190*C, 2160 g ( ASTM D1248 ) Trong ép phun, loại PE dễ chảy ( i2 >25) được sử dụng để gia công các sản phẩm khối. Độ co ngót ( liên quan tỷ trọng sản phẩm ) chịu tác động của nhiệt độ khi hoá dẻo khối vật liệu và khi làm nguội. Với PE tỷ trọng cao có chỉ số chảy thấp yêu cầu nhiệt độ khuôn 40 – 70*C để sản phẩm có độ bóng cao. Loại có i2 = 2.54 dễ bị rạn do tập trung ứng suất. Để GVHD:Trần Văn Trọn Trang 16
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE khắc phục hiện tượng giòn do tính định hướng phân tử mạnh, tăng nhiệt độ phun và dùng loại nhựa với chỉ số chảy cao phù hợp.  Polytyrene (PS): Đa số các sản phẩm làm từ họ nhựa styrene gia công ép phun. Nhựa styrene có độ co rút nhỏ, độ chính xác kích thước cao. Nhựa styrene có biến tính cao su có ưu điểm tạo sản phẩm lớn do dòng chảy tốt. Các loại nhựa styrene có tính chất dẫn điện rất tốt, khả năng đúc các chi tiết chính xác cao, giá thành vừa phải. Chúng dùng cho các áp dụng cách điện, các phần kết cấu của công nghệ điện tử và truyền thông: như điện thoại ( vỏ bọc ABS, các phần bên trong SB và SAN). SB và ABS kháng va đập ở nhiệt độ thấp tốt nên được dùng để sản xuất các phần vỏ bọc trong và ngoài trong kỹ nghệ lạnh. Trong ngành phương thiện giao thông, SB và terpolymer dùng làm lớp lót. vỏ bọc, bảng điều khiển, bộ tải nhiệt, ABS dùng làm thân xe hơi thể thao…  Polyvinyl choire (PVC): PVC không thể gia công một mình mà phải trộn các phụ gia : chất ổn định nhiệt quang, chất bôi trơn, chất hoá dẻo. chất trợ gia công… Tính co rút của PVC trong ép phun phụ thuộc cấu hình khuôn và điều kiện phun. Giá trị thông thường 2 – 4% theo hướng phun và 1 – 2 % theo phương ngang, có thể lớn hơn tuỳ trường hợp.PVC cũng thường ép khớp nối ống và các chi tiết kỹ thuật, PVC dẻo thường ép thảm, mũ trùm bảo vệ, nút bấm, khung bảo vệ và gắn kính xe, đồ chơi dẻo, xe đạp, thanh hãm vôlăng xe hơi, phích cắm điện, đế giày, ủng, sandal. Bảng nhiệt độ phá hủy của một sô loại nhựa: TT Nhựa Nhiệt độ phá hủy 1 ABS 310 C 2 PA6,6 320 C 330 C 3 PS 250 C 4 PP 280 C GVHD:Trần Văn Trọn Trang 17
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE 5 PVC 180 C 220 C Sau đây là bảng thống kê một số loại nhựa: TT Nhựa Tên đầy đủ Nhiệt độ Nhiệt độ cuối (< C) Piston ( C) 1 PP PolyPropylen 1080 220235 2 PS PolyStyren 1075 200280 3 ABS 1080 220270 4 PVC PolyVinyl Clorit 2060 170200 5 PMMA PolyMetyl Metacrylat 3070 190240 6 PA6 PolyAmit (Nylon6) 5080 250280 7 PA6,6 PolyAmit (Nylon6,6) 5080 250280 8 PPO PolyPhenylen Oxit 4080 300330 9 PC PolyCacbonat 70115 300350 10 POM Polyacetat Resins 6090 190210 11 LDPE LowDensity PolyEtylen 5070 160260 12 HDPE HighDensiy PolyEtylen 3070 75110 Về độ co ngót của nhựa xem bảng sau: TT Nhựa Độ co (%) Mật độ (g/cm3) 1 PS 0,3 0,6 1,05 2 ABS 0,4 0,7 1,06 3 LDPE 1,5 5,0 0,954 4 HDPE 1,5 3,0 0,92 5 PP 1,0 2,5 1,15 6 PVC mềm >0,5 1,38 7 PVC cứng 0,5 1,38 8 PMMA 0,1 0,8 1,18 9 POM 1,9 2,3 1,42 10 PPO 0,5 0,7 1,06 11 PC 0,8 1,2 12 PA6 0,5 2,2 1,14 13 PA6,6 0,5 2,5 1,15 GVHD:Trần Văn Trọn Trang 18
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE CHƯƠNG 3: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM 3.1 Cấu trúc giao diện Khởi động phần mềm: Start>All program>Autodesk>Autodesk Moldflow Insight 2010 File: Được dùng để làm việc với các file và các đối tượng. Trong menu file gồm có các tùy chọn liên quan đến file như: Mở hay lưu file….. View: Được dùng để quản lý giao diện của phần mềm với người dùng và góc nhìn của chi tiết các tùy chọn thường để phóng to thu nhỏ … Analysis: Tùy chọn dùng để phân tích quá trình dòng chảy. GVHD:Trần Văn Trọn Trang 19
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế tài liệu học tập, giảng dạy môn CAE Tool: Chứa các công cụ hỗ trợ… Window: quản lý của sổ làm việc Help: giải thích , hướng dẫn phần mềm… Cách sử dụng chuột: Chuột trái: chọn đối tượng Chuột phải: Xuất hiện Submenu Shift + chuột giữa: kéo đối tượng Xoay chuột giữa hoặc Ctrl + chuột giữa: phóng to, thu nhỏ đối tượng Giữ chuột giữa: quay đối tượng. 3.2 Các bước phân tích dòng chảy Lưu đồ quá trình phân tích GVHD:Trần Văn Trọn Trang 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học

320 tài liệu

1253 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.