1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Mô phỏng phân bổ nhiệt của tấm khuôn âm với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc

5 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Mô phỏng phân bổ nhiệt của tấm khuôn âm với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc
Tác giả Pham Sdn Minh, D6 Thanh Trung, Tran Ngpe Rin TrUc
Trường học Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ thuậtép nhựa
Thể loại Nghiên cứu
Năm xuất bản 2016
Thành phố TP Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 5
Dung lượng 236,45 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

NGHIEN CLTU-TRAO D O I /MO PH6NG PHAN B 6 NHIET COA TAM KHUON AM SIMULATE THE MOLD TEMPERATURE OF CAVITY PLATE WITH THE HELICAL CHANNEL Pham Sdn Minh, D6 Thanh Trung, Tran Ngpe Rin T

Trang 1

NGHIEN CLTU-TRAO D O I /MO PH6NG PHAN B 6 NHIET COA TAM KHUON AM

SIMULATE THE MOLD TEMPERATURE OF CAVITY PLATE

WITH THE HELICAL CHANNEL

Pham Sdn Minh, D6 Thanh Trung, Tran Ngpe Rin

TrUcJng Dai hpc SU pham Ky thuat TP Ho Chi Minh

TOM TAT

Trong bdi bdo ndy, trinh bdy qud trinh dieu khien nhiet dp cho tdm khudn am cua quy trinh phun ep nhUa dd dUdc md phdng vdi ba loai vdt lieu khudn la thep, dong vd nhdm Vdi hai thiit kicda khudn dm, qud trinh gia nhiet dUdc thUc hien vdi nUdc ndng80''C vdgidi nhiit vdi nUdc SO'C, thdi gian mdi budc gia vd gidi nhiet Id 30s Qud trinh md phdng cho thdy, kenh ddn dang xoan dc cd the thay doi nhiet dd khudn khd ro, ngUdc lai, vdi kenh ddn thdng, dp thay ddi nhiet dp khudn gdn nhU khdng ddng

ke Tai cuoi qud trinh gia nhiet, nhiet dp cao nhdt cua long khudn dm cd thi dat din 80°C vdi cd 3 loai vdt lieu khudn Vdi vat lieu nhdm vd ddng, vi he sdddn nhiet khd cao, do dd, khd ndng gia nhiet vdgidi nhiet cho long khudn cung tot hdn so vdi vdt lieu thep

Tif khoa: Khudn phun ep nhUa; Nhiet dp khudn; Kenh ddn xoan dc; Phdn bd nhiet dp

ABSTRACT

In this paper, the heating and cooling step for the cavity plate in injection molding process was studied under three types of mold material as steel, copper abd aluminum With two types of the cavity plate, the heating step was operated with 80°C water and the cooling step was operated with the 30''C The time for each step is 30s The simulation shows that the helical chanel is more sensitive in the mold temperature control, on the oposite, with the straight channel, the temperature control is not clear At the end of heating step, the highest temperature of cavity plate could reachs to 80°C with three type of mold material With the aluminum and copper, due to the high thermal conductivity, so, the ability of mold temperature con trol is also better than the steel material

Keywords: Injection molding, mold temperature, helical channel, temperature distribution ^

ISSN 0866 - 7056

TAP CHi CO KHi V I £ T NAM, S6 4 nam 2016

Trang 2

l.GICfl THIEU

Trong cong nghe ep phun san

pham nhUa, quy trmh lam nguoi trong

mot chu ky ep phun la giai doan dac

biet quan trong, nham tang nang suat

va chat lUdng san pham Thi^t ke he

thong lam ngupi hpp ly giup giam thdi

gian chu ky ep va han che, loai bo diipc

khuyet tat san pham nhii vet lom, co

rut khong dong deu, ling suat dii do

phan bo nhiet, bien dang san pham

[1] Yeu cau cua he thong nhiet trong

khuon phun ep la lam giam th6i gian

gia nhiet, giai nhiet cang nhanh cang

t6t ma van gifl di£pc cac tinh chat vat

ly cua vat Heu, ciing nhU y^u cau chat

lupng cua san pham nhUa Qua trinh

dieu khien nhiet dp trong khuon phun

ep bi anh hxidng nhieu yeu to nhii he

thong, hinh dang, tift dien, so liipng,

vi tri kenh din nifdc [2-4] Hien nay,

cac phUPng an bo tri kenh d i n nUdc

thUcJng dupc sU diing nhU: Bo tri lien

tuc (mpt dau vao va mpt dau ra) va bo

tri song song (moi nhanh kenh lam

ngupi rieng biet cung cap nUdc lam

ngupi d nhiet dp nhU nhau) Cac yeu

to anh hu6ng den chu ki lam ngupi:

Hinh dang va kich thu6c san pham, be

day san pham, vat heu nhUa ep phun,

ki^u dang - kich thUdc cua cong phun

va runner, vat Heu che tao khuon, lUu

lupng nUcfc lam ngupi [5-8]

Bai bao nay, trinh bay khao

sat nhiet dp trong qua trinh gia nhi^t

va giai nhiet cho tam khuon am c6

he th6ng kenh dan xoan 6c; Cac y6u

t6 thay doi la kieu kenh dan nUdc (co

va khong sii dung kenh dan xoan 6c)

va vat Heu che tao khuon am v6i kenh

dan xoan 6c

2 MO PHONG 2.1 M6 hinh phan tich

-H

Hinh I Md hinh md phong tdm khudn dm cd sit dung hi tl

kinh ddn xoan 6c

Hinh 2 Md hinh sd dung kenh ddn thang

ISSN 0866 - 7056

TAP CHi CO KHi VIET NAM, S6 4 nam 2016

www.cokhivietn am vn

Trang 3

NGHIEN cuu-TRAO DOI Nham khao sat anh hifdng cua kenh dan

dang xoan 6c d^n kha nang dieu khien nhiet dp

tam khu6n am, hai mo hinh khu6n dUpc thiet ke

cho qua trinh mo phong, gom:

- Mo hinh khu6n am co sii dung he thong

k^nh dan xoan 6c (hinh 1) dupc thi^t k^ gom

2 phan: Kh6i khuon am va loi khuon dan nUdc

dang xoan 6c Kenh xoan 6c dUOc gidi han theo

hinh tru con 5°, tiet dien kSnh la hinh vudng 3x3

va so vong xoan thay d6i ling vcfi chieu sau 52

mm la 4 vong

- Md hinh khudn am s^ dung k^nh dan

thang (hinh 2) dUpc thiet ke gom 1 khdi vdi kenh

dan thang co dUdng kinh 10 mm va kich thUdc

long khudn nhu trUdng hpp sii dung kenh dan

2.2 Thong so m o phong

Nhiet dp ban dau cua khudn la 30''C

Chu ki 60s dupc chia ra 40s dau la qua trinh gia

nhiet: Nudc d nhiet dp 80 "C se dUpc bcfm vao khudn, 20s sau la qua trinh lam ngupi: Nudc d

nhiet dp 30''C se dUpc ham vao khuon Nhiet dp

dUdc khao sat tai 2 di^m tren khudn tB, tU la nhi^t dp tai diem B, U tai mat cat A-A nhU hinh

3 Ngoai ra, nham nghien ciiu anh hUdng cua vit

Heu khudn den nhiet dp long khudn, long khudn

se dupc tien hanh md phong vdi 3 loai vat lieu:

Thep, nhdm, dong Thdng sd cua 3 loai vat H^u nay dUpc trinh bay nhU Bang 1

h " 1

^

/ f c l m.'i

u

T'^ • , 1

/ •

/ \ \

/ y / / /

Hinh 3 Vl tri khdo sdt nhiit dp tai 2 diem BvdU

J J Thdng so vat lieu [9]

Vat Lieu

Thep CT3

Nhom

Dong

Khoi Id ong Moi

(l(^/]unol)

55.85

26.98

63.55

Khoi Idong rieng (kg/m')

7854

2702

8933

Nhiet dung rieng (J/kg."K)

448

903

385

He so truy^'n nhiet (W/m."K)

60.5

237

401

3 SO SANH VA P H A N TICH KET QUA MO

PHONG

Md phdng phan bo nhiet dp ciia long

khuon am vdi kenh dan xoan 6c dUpc thUc

hien vdi phan m^m ANSYS CFX Qua trinh md

phdng dupc tien hanh cho hai dan khudn nhU

hinh 1 va 2, gom 2 bUdc:

-Budc 1: Khuon dUpc cai dat nhiet dp ban dau la SO^C, sau dd, nUdc 80 "C se dUdc bom vao

he thdng kenh dan nham gia nhiet cho khuon

Thdi gian cho qua trinh gia nhiet la 20s

-Budc 2: Sau khi het thdi gian gia nhiet, nUdc lanh 30''C se dUdc bdn vao kenh dan nham giai nhiet cho khudn Thdi gian cho qua trinh giai nhiet la 20s ^

ISSN 0866 - 7056

TAP CHi CO KHi V I £ T NAM, Sd 4 nam 2016

Trang 4

Trong qua trinh gia nhiet va giii nhiet,

nhiet dp tai hai diem tren be mat khudn (hinh

3) dupc thu thap va so sanh nhU hinh 4,5,6 Ket

qua nay cho thay, khi stf dung he thdng kenh dan

xoan 6c cho t ^ khudn am, kha nang thay doi

nhi^t dp tai 2 diem B va U tang len rd ret trong

ca giai doan gia nhiet va giam nhiet gan ve nhiet

do khudn ban dau d cuoi giai doan giai nhiet

NgUdc lai, khi dimg he thong giai nhiet truyen

th6ng vdi kenh dan thing, nhiet dp tai 2 diem B

va U hau nhU khong thay ddi Do dd, muc tieu

gia nhi§t cho long khudn gan nhU khdng the

thUc hien vdi thiet ke thdng thudng, dac biet vdi

cac Idng khudn co chieu sau (h) Idn nhU md hinh

trong nghien ciiu nay Theo ket qua md phfiiw vdi nhiet dp ban dau 30°C, khi he thong kenh

dan xoan 6c dUdc sC( dung, nhiet dp khuon co

the dUdc gia nhiet den 79,I2°C, trong 40s va Iam ngupi den 31°C sau 20s

Ngoai ra, thdng qua qua trinh rao phong, phan bd nhiet dp tai cuoi thdi diem gia va giai nhiet dUdc trinh bay nhU hinh 7 Ket qua nay cho thay vdi he thong kenh dan dang xoan oc, khi vat lieu khuon la thep, tai cudi qua trmh gia nhiet, ehenh lech nhiet dp tai diem tren va diem dudi la 20.25 °C, tuy nhien, tai cuoi qua trinh ga nhiet, ehenh lech nhiet dp nay la 3.5 "C

Hinh 4 Nhiet dp tai diem U B khudn thep cd v

khdng cd kinh ddn xoan dc

Hinh 5 Nhiet dp tai diim U, B khudn nhom co

vd khdng cd kenh ddn xoan dc

• _ D a a g l U a g

Htnh 6 Nhiet dp tai diim U B khudn ddng cd vd khdng cd kenh ddn xoan 6c

ISSN 0866 - 7056

i g TAP CHi CO KHI VIET NAM, 56 4 nam 2016

www.cokhivietnam.vn

Trang 5

NGHIEN cuu-TRAO DOI

U(48.&2 °C)

Hinh 7 Phdn bd nhiet dp tai mat cat A-A cua khudn dm vdi vdt liiu thep

4 KET LUAN

Qua trinh md phdng hai he thdng kenh

dan cho thay, nhiet dd d B va U d cudi qua trinh

giai nhiet khudn vat Heu nhdm va ddng th^p hon

khudn vat Heu thep vi he s6 truyen nhiet nhdm

va ddng cao hdn va lUpng that thoat nhiet nhieu

hdn khudn v | t Heu thep Thdi gian dau truyen

nhiet toe do gia nhi^t cua nhdm, dong nhanh

hdn thep vi cd he so truyen nhiet cao hdn Thdi

gian dau ciia qua trinh giai nhiet tdc dp giai

nhiet ciia nhdm va ddng nhanh hdn thep vi thep

cd he s6 truyen nhiet thap hdn nh6m va dong

Ngoai ra, he th6ng kenh dan xoan 6c van chUa

khac phiic dUpc nhUdc diem sii phan b6 nhiet

tren tam khudn, van cdn sU ehenh lech nhiet dp

dang ke d hai vi tri B va U, day cung la nhUdc

diem ciia he thdng k^nh dan xoan 6c va hUdng

nghien ciiu tiep theo cua de tai nay Hudng phat

trien tiep theo se hUcfng den viec sCf dung kenh

d i n xoan 6c vdi kich thUcfc tiet dien kenh d ^ d

dangvimd.'I*

Ngay nhan bai: 02/3/2016

Ngay phan bien: 08/4/2016

Tai Ueu tham khao:

[1] Tran Minh The Uyen; Thiit ki chi tao khudn ep

nhtXa, B ^ giang TrUdng Dai hpc SU pham Ky thuat

TR Ho Chi Mmh

[2] E Schmachtenberg, J Schulte zur Heide and J

Topker, Application of ultrasonics for the process control

of Resin Transfer Moulding (RTM), Polymer Testing,

Vol 24, pages 330-338, 2005

[3] Peter Jones The Mould Design Guide Smithers

Rapra, 2008

[4] HamdyHassan, Nicolas Regnier,Ce 'dricLeBot,

Guy Defaye, 3D study of cooling system effect on the

heat transfer during polymer injection molding, 2 July

2009 Elsevier Masson SAS

[5] Hamdy Hassan, Nicolas Regnier, Guy Defaye, A

3D study on the effect of gate location on the cooling of polymer by injection molding, 15 June 2009 Elsevier

Masson SAS

[6] A.G Smith, LC Wrobel, B.A McCalla, RS Allan,

P.R Hornsby, A computational model for the cooling

phase of injection moulding, 2007 Elsevier B.V

[7] Yung-Kang Shen, Chih-Yuan Chang, Yu-Sheng

Shen, Sung-Chih Hsu, Ming-Wei Wu, Analysis for

microstructure ofmicrolens arrays on micro-injection molding by numerical simulation, 5 March 2008 Elsevier

Ltd

[8] Wan Aizan Wan Abdul Rahman, Lee Tin Sin,

Abdul Razak Rahmat, Injection moulding simulation

analysis of natural fiber composite window frame, 3

June 2007 Elsevier Ltd

[9] GS,TS.NguyenBicLoc; So tay cdng nghe chi tao mdy tap 1, NXB Khoa hpc va Ky thuat, Ha Noi, 2007

ISSN 0866-7056

T ^ P CHI CO KHi V I £ T NAM, S6 4 nam 2016

Ngày đăng: 29/11/2022, 17:28

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm