1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt

113 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 113
Dung lượng 6,96 MB

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

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC HIỆP NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ NHIỆT CỦA TẤM KHUÔN DƯƠNG VỚI HỆ THỐNG KÊNH DẪN XOẮN ỐC T

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC HIỆP

NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ NHIỆT CỦA TẤM KHUÔN DƯƠNG VỚI HỆ THỐNG KÊNH DẪN XOẮN ỐC TRONG

QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103

Tp Hồ Chí Minh, tháng 4/2016

S KC 0 0 4 8 3 8

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC HIỆP

NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ NHIỆT CỦA TẤM KHUÔN

DƯƠNG VỚI HỆ THỐNG KÊNH DẪN XOẮN ỐC

TRONG QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103

Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2016

Trang 3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC HIỆP

NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ NHIỆT CỦA TẤM KHUÔN DƯƠNG VỚI HỆ THỐNG KÊNH DẪN XOẮN ỐC

TRONG QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103

Hướng dẫn khoa học:

TS PHẠM SƠN MINH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2016

Trang 4

I

LÝ LỊCH KHOA HỌC

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:

Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Tân Dân-Nhơn An-An Nhơn-Bình Định

II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:

1 Trung học chuyên nghiệp:

Nơi học (trường, thành phố):

Ngành học:

2 Đại học:

Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Cơ khí chế tạo máy

Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Nghiên cứu quy trình chuẩn đoán khuyết tật trên ống nhỏ ứng dụng kỹ thuật siêu âm ảnh 3D

Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 07/2012 tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM

Người hướng dẫn: TS Đặng Thiện Ngôn

Trang 5

II

III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC:

Trang 6

III

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tp Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 04 năm 2016

Trang 7

IV

LỜI CẢM ƠN

Qua bốn năm đại học và hai năm cao học gắn bó với ngôi Trường ĐH Sư

Phạm Kỹ Thuật Tp HCM, em đã được học tập rất nhiều từ Thầy, Cô, bạn bè về

những kinh nghiệm trong cuộc sống cũng như những kỹ năng, kinh nghiệm trong

cách làm việc

Giờ đây là khoảng thời gian em đang làm đồ án tốt nghiệp cao học ngành

Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí, nhằm làm quen với các phương pháp nghiên cứu và

cho thấy được sản phẩm của mình đã nghiên cứu được sau hai năm cao học.Với sự

hướng dẫn nhiệt tình của Thầy Phạm Sơn Minh, cộng với sự hỗ trợ nhiệt tình của

Thầy Trần Minh Thế Uyên, Thầy Trần Văn Trọn đã giúp em có được hướng đi đúng

đắn, giải quyết được những vấn đề của đề tài và hoàn thành tốt nhiệm vụ nghiên

cứu của đồ án

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

 TS Phạm Sơn Minh, ThS Trần Minh Thế Uyên và ThS Trần Văn Trọn,

đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài

 Em xin cảm ơn toàn thể quý Thầy Cô đã nhiệt tình giảng dạy em trong

khoảng thời gian qua

 Cuối cùng xin cảm ơn các bạn bè, các anh, các chị đã giúp đỡ em trong

hai năm học vừa qua

Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Trần Ngọc Hiệp

Trang 8

V

TÓM TẮT

Ngày nay các sản phẩm ngành nhựa chiếm tỉ lệ rất lớn trong các vật dụng của đời sống con người của chúng ta, vì thế con người ngày càng đòi hỏi nhiều hơn về giá trị và giá trị thẩm mỹ của các sản phẩm nhựa Để tạo ra một sản phẩm nhựa trong thời gian ngắn có chất lượng tốt, có tính thẩm mỹ cao, giá thành thấp, đòi hỏi chu trình sản xuất ra sản phẩm nhựa cần phải được cải thiện ở tất cả các khâu sao cho lượng nhựa nóng chảy được phun vào bên trong khuôn nhanh, đủ, điền đầy lòng khuôn một cách đồng đều và nhanh chóng, giai đoạn làm nguội nhanh mà vẫn đảm bảo chất lượng của sản phẩm nhựa và cuối cùng sản phẩm nhựa được đẩy ra ngoài nhanh chóng

Quá trình ép phun có các giai đoạn chính như: giai đoạn kẹp, giai đoạn phun keo, giai đoạn giải nhiệt, giai đoạn mở khuôn Trong đó giai đoạn giải nhiệt chiếm thời gian khoảng 70% thời gian chu kỳ ép phun

Vì thế, mục tiêu chính của nghiên cứu này nhằm cải thiện thời gian giải nhiệt của chu kỳ ép phun dựa trên việc xác định ảnh hưởng của các yếu tố:

 Độ lớn tiết diện của kênh giải nhiệt đến sự phân bố nhiệt độ của tấm khuôn dương

 Khoảng cách (bước xoắn) giữa các vòng xoắn ốc đến sự phân bố nhiệt độ của tấm khuôn dương

 Vật liệu làm khuôn đến sự phân bố nhiệt độ của tấm khuôn dương

Mô hình chi tiết được thiết kế trên phần mềm Creo 2.0 và mô hình được sử dụng

để phân tích mô phỏng trên phần mềm Ansys CFX 2015 Thông qua quá trình phân tích kết quả dựa trên phần mềm Ansys sẽ tìm thấy được sự ảnh hưởng của các yếu

tố độ lớn tiết diện, bước xoắn, vật liệu đến nhiệt độ của tấm khuôn dương trong quá trình gia nhiệt

Cuối cùng dựa vào kết quả phân tích và mô hình được dùng trong mô phỏng để tiến hành gia công mô hình thực nghiệm nhằm vào mục đích kiểm tra phân tích kết quả sao sánh với mô phỏng

Trang 9

VI

ABSTRACT

Today, plastic products account for very large in the items of the lives of our

people, so people increasingly require more value and aesthetic value of the plastic

product To create a plastic product in a short time with good quality, high aesthetic

value, low cost, require the production cycle of plastic products have to be

improved all stages so that the amount of plastic melting is sprayed into the mold

quickly enough, fill cavity evenly and quickly, rapid cooling phase while ensuring

the quality of the final plastic products and plastic products are pushed out quickly

pallet

Injection molding process with the main stages such as: stage clamps, glue

spraying stage, cooling stage, open mold stage In that, period of time cooling

account for 70% of the injection molding cycle

Therefore, this study will improve the cooling time of the injection molding

cycle based on the determination of the impact of the following factors:

The cross section of the cooling channel to distribution of the temperature in the

Models are designed in Creo 2.0 software and models are used to analyze the

simulation in ANSYS CFX 2015 software Through the analysis results based on

ANSYS software will find the influence the magnitude of the cross section, halical

step, material of molding to distribution of the temperature

Finally based on the results of the analysis and models used in simulations to

machining reality model to analyzing test results compared with simulated

Trang 10

VII

MỤC LỤC

LÝ LỊCH KHOA HỌC I LỜI CAM ĐOAN III LỜI CẢM ƠN IV TÓM TẮT V ABSTRACT VI MỤC LỤC VII DANH MỤC HÌNH VẼ XI DANH MỤC BẢNG BIỂU XV DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT XVI

Chương ITỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan 1

1.1.1 Ngành nhựa ở nước ta 1

1.1.2 Công nghệ sản xuất nhựa 3

1.2 Tính cấp thiết của đề tài 5

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 6

1.4 Mục đích nghiên cứu đề tài 6

1.5 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn của đề tài 7

1.5.1 Nhiệm vụ của đề tài 7

1.5.2 Giới hạn của đề tài 7

1.6 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 7

1.6.1 Các nghiên cứu ngoài nước 7

1.6.2.Các nghiên cứu trong nước 9

1.7 Phương pháp nghiên cứu 10

1.7.1.Cơ sở phương pháp luận 11

1.7.2.Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 11

Trang 11

VIII

Chương II CÔNG NGHỆ ÉP PHUN VÀ QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN NHIỆT

ĐỘ TRONG KHUÔN ÉP PHUN NHỰA 13

2.1 Công nghệ ép phun 13

2.2 Hệ thống nhiệt trong khuôn ép phun 14

2.2.1 Hệ thống gia nhiệt trong khuôn ép phun 15

2.2.1.1 Gia nhiệt bằng nước nóng 15

2.2.1.2 Gia nhiệt bằng dầu nóng 16

2.2.1.3 Gia nhiệt bằng hơi nước 16

2.2.1.4 Gia nhiệt bằng cảm ứng điện từ 17

2.2.2 Hệ thống giải nhiệt trong khuôn ép phun 17

2.2.2.1 Giải nhiệt bằng nước hoặc hỗn hợp ethylene glycol và nước 19

2.2.2.2 Giải nhiệt bằng khí 20

2.3 Yêu cầu hệ thống nhiệt trong khuôn ép phun 20

2.4 Các chi tiết cần giải nhiệt của khuôn trong quá trình ép phun 21

2.4.1 Làm nguội cho lõi khuôn và lòng khuôn 21

2.4.2 Chốt 22

2.5 Thiết kế hệ thống kênh giải nhiệt 23

2.6 Bố trí hệ thống kênh giải nhiệt trong lòng khuôn 25

2.6.1 Bố trí theo từng kênh riêng biệt 25

2.6.2 Bố trí kiểu vòng một cấp 25

2.6.3 Bố trí kiểu vòng nhiều cấp 25

2.7 Hệ thống giải nhiệt cho khuôn dương 26

2.7.1 Hệ thống vách phẳng và vách xoắn giải nhiệt 26

2.7.2 Hệ thống vòi phun 27

2.7.3 Hệ thống lỗ nghiêng 28

2.7.4 Hệ thống xoắn ốc 30

2.7.5 Chốt giải nhiệt 30

2.7.6 Ống nhiệt 32

2.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến chu kỳ ép phun 34

Trang 12

IX

2.8.1 Hình dạng và kích thước sản phẩm 34

2.8.2 Bề dày sản phẩm 34

2.8.3 Vật liệu nhựa 34

2.8.4 Kiểu dáng và kích thước của cổng phun và runner 34

2.8.5 Vật liệu chế tạo khuôn 35

2.9 Kết luận 35

Chương III LÝ THUYẾT TRUYỀN NHIỆT 36

3.1 Các phương thức trao đổi nhiệt 36

3.1.1 Dẫn nhiệt 36

3.1.2 Trao đổi nhiệt đối lưu 38

3.1.2.1 Quá trình đối lưu 38

3.1.2.2 Tỏa nhiệt 38

3.1.2.3 Trao đổi nhiệt bức xạ 39

3.2 Truyền nhiệt 42

3.2.1 Khái niệm 42

3.2.2 Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng 42

3.2.3 Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường ống 43

Chương IV MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT 44

CỦA TẤM KHUÔN DƯƠNGVỚI HỆ THỐNG KÊNH DẪN XOẮN ỐC 44

4.1 Thay đổi số vòng xoắn của kênh dẫn 45

4.2 Thay đổi độ lớn tiết diện kênh dẫn 52

4.3 Thay đổi vật liệu khuôn 58

Chương V THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 64

5.1 Thí nghiệm gia nhiệt và giải nhiệt 64

5.1.1 Chuẩn bị 64

5.1.1.1 Mô hình khuôn dương 64

5.1.1.2 Máy nước nóng 68

5.1.1.3 Cảm biến nhiệt độ 68

5.1.1.4 Đồng hồ đo nhiệt độ 68

Trang 13

X

5.1.1.5 Một số dụng cụ hỗ trợ 69

5.1.2 Cài đặt thông số mô phỏng 69

5.1.3 Phương pháp thí nghiệm 69

5.2 Xử lí kết quả và nhận xét 70

5.2.1 Khuôn dương vật liệu thép 70

5.2.2 Khuôn dương vật liệu nhôm 73

5.2.3 Khuôn dương vật liệu đồng 76

Chương 6KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 81

6.1 Kết quả đạt được 81

6.2 Hướng phát triển của đề tài 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 85

Trang 14

XI

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Cơ cấu ngành nhựa Việt Nam 1

Hình 1.2 Tốc độ tăng trưởng sản lượng nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010 2

Hình 1.3 Máy ép phun 3

Hình 1.4 Sản phẩm công nghệ ép phun 3

Hình 1.5 Công nghệ đùn thổi 4

Hình 1.6 Sản phẩm công nghệ đùn thổi 4

Hình 1.7 Công nghệ sản xuất thanh Profile 5

Hình 1.8 Sản phẩm công nghệ sản xuất thanh Profile 5

Hình 1.9 Làm lạnh thông thường theo đường thẳng 8

Hình 1.10 Hệ thống làm lạnh sử dụng Insert tạo mẫu nhanh 8

Hình 1.11 Hệ thống làm lạnh thích hợp dạng hốc 8

Hình 1.12 Hệ thống làm lạnh thích hợp đường dạng lõi 9

Hình 1.13 Kích thước sản phẩm (a) và kết cấu khuôn đúc phun (b) 10

Hình 2.1 Chu trình ép phun 13

Hình 2.2 Quy trình chung trong công nghệ ép phun 14

Hình 2.3 Hệ thống gia nhiệt bằng nước nóng 15

Hình 2.4 Hệ thống gia nhiệt bằng dầu nóng 16

Hình 2.5 Hệ thống gia nhiệt bằng hơi nước 16

Hình 2.6 Gia nhiệt bằng cảm ứng điện từ 17

Hình 2.7 Thời gian giải nhiệt chiếm phần lớn chu kỳ ép phun 17

Hình 2.8 Hệ thống giải nhiệt 18

Hình 2.9 Hệ thống giải nhiệt trên khuôn 18

Hình 2.10 Hệ thống giải nhiệt bằng nước 19

Hình 2.11 Hệ thống giải nhiệt bằng hỗn hợp ethylene glycol và nước 20

Hình 2.12 Hệ thống giải nhiệt bằng khí 20

Trang 15

XII

Hình 2.13 Làm nguội lòng khuôn 21

Hình 2.15 Làm nguội cho lõi khuôn và lòng khuôn 21

Hình 2.16 Làm nguội bằng khí 22

Hình 2.17 Làm nguội bằng ống dẫn nhiệt 22

Hình 2.18 Kích thước kênh làm nguội cho thiết kế 23

Hình 2.19 Bố trí kênh dẫn nguội làm nguội đều sản phẩm 23

Hình 2.20 Kênh dẫn nguội không nên quá dài 24

Hình 2.21 Dòng chảy rối trao đổi nhiệt tốt hơn 24

Hình 2.22 Bố trí kênh nguội theo từng kênh riêng biệt 25

Hình 2.23 Bố trí kênh nguội dạng vòng một cấp 25

Hình 2.25 Hệ thống vách phẳng giải nhiệt 26

Hình 2.26 Hệ thống vách xoắn giải nhiệt 26

Hình 2.27 Hệ thống khuôn có 1vòi phun 27

Hình 2.28 Hệ thống khuôn có nhiều vòi phun 27

Hình 2.29 Hệ thống có 2 lỗ nghiêng 28

Hình 2.30 Hệ thống có nhiều lỗ nghiêng kết hợp 29

Hình 2.31 Hệ thống lỗ bậc trên khuôn 29

Hình 2.32 Hệ thống xoắn ốc trên khuôn 30

Hình 2.33 Giải nhiệt bằng không khí 30

Hình 2.34 Giải nhiệt bằng ống dẫn nhiệt 31

Hình 2.35 Nguyên lý hoạt động của chốt giải nhiệt 31

Hình 2.36 Nguyên lý hoạt động của ống nhiệt 32

Hình 2.37 Kích thước lõi khuôn khi đặt các hệ thống nhiệt 33

Hình 3.1 Nguyên lý dẫn nhiệt 37

Hình 3.2 Tỏa nhiệt đối lưu 38

Hình 3.3 a Truyền nhiệt đối lưu tự nhiên, b Truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức 38

Hình 3.4 Truyền nhiệt bức xạ 40

Trang 16

XIII

Hình 3.5 Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng 42

Hình 4.1 Vị trí hai điểm đo PT và PB trên khuôn dương 44

Hình 4.2 Đồ thị phân bố nhiệt độ khuôn ở điểm PB khi thay đổi số vòng xoắn 49

Hình 4.3 Đồ thị phân bố nhiệt độ khuôn ở điểm PT khi thay đổi số vòng xoắn 49

Hình 4.4 Đồ thị phân bố nhiệt độ khuôn ở điểm PB khi thay đổi độ lớn tiết diện kênh dẫn 56

Hình 4.5 Đồ thị phân bố nhiệt độ khuôn ở điểm PT khi thay đổi độ lớn tiết diện kênh dẫn 56

Hình 4.6 Đồ thị phân bố nhiệt độ khuôn ở điểm PB khi thay đổi vật liệu của khuôn dương 62

Hình 4.6 Đồ thị phân bố nhiệt độ khuôn ở điểm PT khi thay đổi vật liệu của khuôn dương 62

Hình 5.1 Mô hình khuôn dương vật liệu nhôm A6061 64

Hình 5.2 Mô hình khuôn dương vật liệu đồng thau C3602 65

Hình 5.3 Mô hình khuôn dương vật liệu thép C45 65

Hình 5.4 Mô hình lõi khuôn vật liệu thép C45 66

Hình 5.5 Bu lông lục giác M5 66

Hình 5.6 Vòng O-ring 66

Hình 5.7 Khớp nối 67

Hình 5.8 Cổ dê 67

Hình 5.9 Băng keo non 67

Hình 5.10 Máy nước nóng 68

Hình 5.11 Cảm biến nhiệt độ 68

Hình 5.12 Đồng hồ đo nhiệt độ 68

Hình 5.13 Sơ đồ thí nghiệm 69

Hình 5.14 Đồ thị thể hiện nhiệt độ mô phỏng và thực nghiệm tại điểm PB, PT khuôn dương vật liệu thép C45 theo thời gian 72

Trang 17

XIV

Hình 5.15 Đồ thị thể hiện nhiệt độ mô phỏng và thực nghiệm tại điểm PB, PT

khuôn dương vật liệu nhôm A6061 theo thời gian 75

Hình 5.16 Đồ thị thể hiện nhiệt độ mô phỏng và thực nghiệm tại điểm PB, PT

khuôn dương vật liệu đồng C3602 theo thời gian 78

Trang 18

XV

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Hệ số truyền nhiệt một số vật liệu 35

Bảng 4.1 Phân bố nhiệt độ các khuôn dương khi thay đổi số vòng xoắn của kênh dẫn ở cuối chu trình gia nhiệt (vật liêu thép) 45

Bảng 4.2 Phân bố nhiệt độ các khuôn dương khi thay đổi số vòng xoắn của kênh dẫn ở cuối chu trình giải nhiệt (vật liêu thép) 46

Bảng 4.3 Phân bố nhiệt độ các khối nước khi thay đổi số vòng xoắn của kênh dẫn ở cuối chu trình gia nhiệt (vật liêu thép) 47

Bảng 4.4 Phân bố nhiệt độ các khối nước khi thay đổi số vòng xoắn của kênh dẫn ở cuối chu trình giải nhiệt.(vật liêu thép) 48

Bảng 4.5 Phân bố nhiệt độ các khuôn dương khi thay đổi độ lớn tiết diện của kênh dẫn ở cuối chu trình gia nhiệt (vật liêu thép) 52

Bảng 4.6 Phân bố nhiệt độ các khuôn dương khi thay đổi độ lớn của kênh dẫn ở cuối chu trình giải nhiệt (vật liêu thép) 53

Bảng 4.7 Phân bố nhiệt độ các khối nước khi thay đổi độ lớn của kênh dẫn ở cuối chu trình gia nhiệt.(vật liêu thép) 54

Bảng 4.8 Phân bố nhiệt độ các khối nước khi thay đổi độ lớn của kênh dẫn ở cuối chu trình giải nhiệt (vật liêu thép) 55

Bảng 4.9 Phân bố nhiệt độ các khuôn dương khi thay đổi vật liệu khuôn ở cuối chu trình gia nhiệt 58

Bảng 4.10 Phân bố nhiệt độ các khuôn dương khi thay đổi vật liệu khuôn ở cuối chu trình giải nhiệt 59

Bảng 4.11 Phân bố nhiệt độ các khối nước khi thay đổi vật liệu khuôn ở cuối chu trình gia nhiệt 60

Bảng 4.12 Phân bố nhiệt độ các khối nước khi thay đổi vật liệu khuôn ở cuối chu trình giải nhiệt 61

Bảng 5.1 Giá trị trung bình 5 lần đo của khuôn dương vật liệu thép 71

Bảng 5.2 Giá trị trung bình 5 lần đo của khuôn dương vật liệu nhôm 74

Bảng 5.3 Giá trị trung bình 5 lần đo của khuôn dương vật liệu đồng 77

Trang 19

XVI

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CAD : Computer Aided Design

CFX : Computational Fluid Xerography

Trang 20

1

Chương I TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan

1.1.1 Ngành nhựa ở nước ta

Đất nước ta đang trên đà phát triển, mỗi người công dân chúng ta đều mong muốn Việt Nam sẽ trở thành một đất nước phát triển và để đạt được điều ấy đất nước ta đã đặt ra các mục tiêu, chiến lược để phát triển kinh tế Trong đó, ngành nhựa là một trong những ngành đã đóng góp nhiều vào sự phát triển kinh tế ở nước

ta

Ngành sản xuất sản phẩm nhựa là một trong những ngành công nghiệp đang phát triển nhanh nhất tại Việt Nam, tốc độ tăng trưởng trung bình trong 10 năm trở lại đây là 15 – 20%[12] Năm 2010 cả nước có 1,200 công ty nhựa đến nay đã tăng lên khoảng 2,200 công ty Thị trường xuất khẩu chính hiện nay là Nhật, Mỹ và một

số nước Châu Âu Năm 2014, kim ngạch xuất khẩu ngành đạt 3 tỷ USD, tăng bình quân hơn 29%/năm kể từ 2009, ngành nhựa sẽ đứng trước cơ hội rất lớn để phát triển hoạt động xuất khẩu[11]

Việt Nam sản xuất rất nhiều chủng loại sản phẩm nhựa bao gồm sản phẩm đóng gói, đồ gia dụng, vật liệu xây dựng, thiết bị điện và điện tử, linh kiện xe máy, ô tô

và các linh kiện phục vụ cho ngành viễn thông và giao thông vận tải, cơ cấu sản phẩm nhựa ở Việt Nam được thể hiện thông qua biểu đồ sau[11]

Hình 1.1 Cơ cấu ngành nhựa Việt Nam

Trang 21

2

Kể từ năm 2000 trở lại đây, ngành công nghiệp sản xuất nhựa của Việt Nam đã duy trì tốc độ tăng trưởng cao nhờ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu khẩu tăng mạnh Tiêu thụ nhựa bình quân theo đầu người tại Việt Nam năm 1989, mỗi người Việt Nam chỉ tiêu thụ nhựa ở mức 1 kg/năm; năm 2008 con số này là 22 kg/năm và năm 2013 là 35kg/năm Năm 2020, mức tiêu thụ này được dự đoán sẽ tiếp tục tăng lên 45kg/năm[11]

Hình 1.2 Tốc độ tăng trưởng sản lượng nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010

(đơn vị: nghìn tấn)

Chính nhờ những chuyển biến tốt đẹp ấy của ngành nhựa mà có thể tự tin rằng ngành nhựa sẽ nhanh chóng khẳng vị thế trong tương lai, đồng thời cùng với các ngành công nghiệp khác, ngành nhựa góp phần đưa nền kinh tế của đất nước ta phát triển đến một tầm cao mới

Để ngành nhựa có thể phát triển theo như mong đợi, yêu cầu mõi con người chúng ta cần có ý thức hơn nữa trong quá trình lao động sản xuất, đặc biệt những tầng lớp trí thức, những cá nhân, tập thể đặc biệt quan tâm đến ngành nhựa cần cố gắng phấn đấu hơn nữa để nghiên cứu tìm ra những phương án tốt nhất, những công nghệ tốt nhất để cải thiện ngành nhựa trên mọi mặt, đặt biệt cải thiện máy móc, chất lượng sản phẩm nhựa Bên cạnh đó sự quan tâm của chính phủ là điều không thể thiếu để tạo điều kiện thuận lợi cho ngành nhựa phát triển thật mạnh trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài

Trang 22

3

1.1.2 Công nghệ sản xuất nhựa

Ngày nay các sản phẩm nhựa không còn lạ đối với mõi người chúng ta, các doanh nghiệp nhựa hình thành ngày càng nhiều Không những cung cấp đủ nhu cầu tiêu dùng của người dân trong nước mà còn xuất khẩu Sản phẩm nhựa ở nước ta rất

đa dạng và phong phú , để có được sản phẩm nhựa phong phú như vậy nước ta đã

sở hữu nhiều công nghệ sản xuất nhựa tiên tiến, nhưng phổ biết nhất là ba công nghệ chính:

Công nghệ ép phun: là công nghệ phun nhựa dẻo vào lòng khuôn và chờ khi nhựa nguội, đông cứng sẽ được hình dạng sản phẩm Công nghệ này được sử dụng

để làm các thành phần nhựa và phụ tùng cho các thiết bị điện tử, điện lực, xe máy

và ngành công nghiệp ô tô…[20]

Hình 1.3 Máy ép phun

Hình 1.4 Sản phẩm công nghệ ép phun

Trang 23

4

Công nghệ đùn thổi: Trục vít quay truyền nhựa lỏng tới đầu đùn, thông qua

hệ thống gia nhiệt và cơ cấu của đầu đùn, nhựa được đùn xuống dưới dạng ống có chiều dày tùy theo sản phẩm yêu cầu Sau đó hai nửa khuôn đóng lại, lúc này giữa hai lòng khuôn có một ống nhựa, đầu dưới của ống nhựa được kẹp dính lại bởi hai nửa khuôn Lúc này khí sẽ được thổi vào ống làm căng ống nhựa sát vào lòng khuôn tạo hình chi tiết Kế đến hệ thống dao cắt đi vào cắt ngang ống, loại bỏ phần ống nhựa thừa phía đầu Hai nửa khuôn được mở ra và chi tiết tạo thành rơi xuống

Ðây là công nghệ thổi màng, sản xuất ra các loại vật liệu bao bì nhựa từ màng, dùng trong các công nghệ thổi túi PE, PP và màng (cán màng PVC)[21]

Hình 1.5 Công nghệ đùn thổi

Hình 1.6 Sản phẩm công nghệ đùn thổi

Trang 24

5

Công nghệ sản xuất nhựa thanh Profile: Công nghệ này được sử dụng để

làm các sản phẩm như ống thoát nước PVC, ống cấp nước PE, ống nhôm nhựa, cáp

quang, cửa ra vào PVC, khung hình, tấm lợp, phủ tường, …

Hình 1.7 Công nghệ sản xuất thanh Profile

Hình 1.8 Sản phẩm công nghệ sản xuất thanh Profile 1.2 Tính cấp thiết của đề tài

Nhu cầu thị hiếu của người dân càng ngày càng cao, đòi hỏi những vật dụng của

họ có tính thẩm mỹ cao, chất lượng tốt, đa dạng và phong phú Để đáp ứng được điều đó ngành nhựa cần phải có nhiều công nghệ mới, thiết kế những mẫu mã mới, đồng thời khuyến khích việc sáng tạo trong ngành nhựa nhằm cải tiến các công nghệ cũ và tìm ra các giải pháp mới

Trang 25

6

Hơn thế nữa ngành nhựa hiện nay không chỉ phát triển ở Việt Nam mà còn đang phát triển ở nhiều nước trên thế giới, vì thế các sản phẩm nhựa được đưa ra thị trường ngày càng nhiều dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt với nhau về tính năng, chất lượng, giá thành giữa các mặt hàng nhựa

Bên cạnh đó nguồn nguyên vật liệu ở nước ta chưa đủ để cung ứng cho ngành nhựa mà phần lớn phải nhập khẩu từ nước ngoài

Với ba lý do trên, để góp phần cho ngành nhựa Việt Nam có thể phát triển, cung cấp đầy đủ nhu cầu thị hiếu của người dân trong nước, có khả năng cạnh tranh với nhựa của các nước trên thế giới nên đề tài “NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ NHIỆT CỦA TẤM KHUÔN DƯƠNG VỚI HỆ THỐNG KÊNH DẪN XOẮN ỐC TRONG QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT” được hình thành nhằm mục đích nâng cao chất lượng, giảm giá thành, tiết kiệm nguyên vật liệu cho các sản phẩm nhựa

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học: Qua đề tài này giúp hiểu rõ hơn về vị thế của ngành nhựa trong nền kinh tế của nước ta, hiểu rõ công nghệ sản xuất nhựa đặt biệt là công nghệ

ép phun Đề tài cũng góp phần cải thiện hiệu xuất làm việc của khuôn, cũng như cải thiện đáng kể chất lượng, năng suất của sản phẩm nhựa

Ý nghĩa thực tiễn: Qua đề tài này giúp tác giả hiểu rõ hơn về phương pháp và hướng để nghiên cứu và giải quyết một đề tài nghiên cứu khoa học Giúp tác giả hiểu rõ hơn về công nghệ sản xuất nhựa, quy trình thiết kế khuôn ép nhựa, cách ứng dụng phần mềm Creo 2.0 và Ansys 15.0 trong thiết kế khuôn, tiến hành thí nghiệm

để lấy số liệu

1.4 Mục đích nghiên cứu đề tài

 Xây dựng cơ sở lý thuyết cho đề tài

 Nghiên cứu ảnh hưởng của lưu lượng dòng chảy, mật độ kênh giải nhiệt, vật liệu làm khuôn đến quá trình điều khiển nhiệt độ cho tấm khuôn dương

 Thiết kế mô hình khuôn dương với hệ thống nhiệt theo đường xoắn ốc

Trang 26

7

 Mô phỏng ảnh hưởng của các thông số độ lớn tiết diện, số vòng xoắn, vật liệu đến nhiệt độ khuôn

 Tiến hành gia công mô hình để kiểm tra kết quả mô phỏng

 So sánh đánh giá kết quả giữa mô phỏng và thực nghiệm

1.5 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn của đề tài

1.5.1 Nhiệm vụ của đề tài

 Tìm hiểu về công nghệ ép phun và ảnh hưởng của hệ thống nhiệt đến chu trình ép phun

 Tìm hiểu các phương pháp gia nhiệt và giải nhiệt cho khuôn, đặt biệt phương pháp giải nhiệt bằng nước nóng

 Nghiên cứu về ảnh hưởng của độ lớn kênh dẫn đến quá trình gia nhiệt và giải nhiệt của khuôn dương

 Nghiên cứu về ảnh hưởng của mật độ kênh dẫn đến quá trình gia nhiệt và giải nhiệt của khuôn dương

 Nghiên cứu về ảnh hưởng của vật liệu làm khuôn đến quá trình gia nhiệt và giải nhiệt của khuôn dương

1.5.2 Giới hạn của đề tài

Do đề tài nghiên cứu ha ̣n chế về thời gian cũng như kinh phí nên chỉ tiến hành nghiên cứu kênh dẫn có biên dạng hình vuông, vật liệu làm khuôn gồm: nhôm, thép

và đồng

1.6 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài

1.6.1 Các nghiên cứu ngoài nước

Nghiên cứu về ảnh hưởng của hệ thống làm lạnh đến nhiệt độ khuôn “A

Study of the Effect of Conformal Cooling on Part Temperature” Dưới sự

nghiên cứu của hai tác giả Jonathan Meckley và Robert Edwards ở trường Đại học thuộc bang Pennsylvania tại Erie, Behrend [9]

Đề tài nghiên cứu này tác giả kiểm tra sự khác nhau giữa các bộ phận khuôn của thép P20 và các công cụ Insert trong khuôn Bộ phận Insert P20 được sử dụng

Trang 27

8

như công cụ nhằm dùng để so sánh với hai dạng Insert còn lại Hai Insert,m ột Insert giống như Insert P20, còn một Insert còn lại là đường làm lạnh thích hợp, sau

đó ghi nhận lại nhiệt độ

 Insert thép P20 – làm lạnh thông thường

Hình 1.9 Làm lạnh thông thường theo đường thẳng

 Insert S4 giải nhiệt cho khuôn (tương tự như bộ insert P20)

Hình 1.10 Hệ thống làm lạnh sử dụng Insert tạo mẫu nhanh

 Sử dụng bộ Insert S4 phù hợp để giải nhiệt cho khuôn

Hình 1.11 Hệ thống làm lạnh thích hợp dạng hốc

Trang 28

9

Hình 1.12 Hệ thống làm lạnh thích hợp đường dạng lõi

Kết quả công trình nghiên cứu cho thấy, sử dụng Insert theo đường cong thích hợp để giải nhiệt cho khuôn tốt hơn sử dụng hai Insert còn lại

 Thiết kế và tối ưu hóa các kênh giải nhiệt thích hợp trong khuôn ép phun

“Design and optimisation of conformal cooling channels in injection moulding

tools” do nhóm tác giả D.E Dimla, M Camilotto, F Mianithuộc đại học

Bournemouth [11]

Mục tiêu chính của nghiên cứu này để thiết kế tối ưu và hiệu quả cho các kênh giải nhiệt/gia nhiệt thích hợp trong khuôn ép phun sử dụng FEA và phân tích truyền nhiệt Mô hình CAD 3D của thành phần đặc trưng phù hợp với khuôn ép nhựa là thiết kế cốt lõi và các dụng cụ cần thiết để chỉnh sửa các sản phẩm được tạo ra Đầu tiên xác định vị trí tốt nhất cho các cổng phun nhựa và sau đó các kênh giải nhiệt Hai thành phần này ảnh hưởng nhiều nhất trong thời gian chu kỳ Phân tích các mô hình cho thấy rằng những kênh giải nhiệt thích hợp có thời gian chu kỳ giảm đáng

kể

1.6.2 Các nghiên cứu trong nước

 Điều chỉnh nhiệt độ khuôn bằng quá trình giải nhiệt theo xung động dòng chảy dưới sự nghiên cứu của hai tác giả Phạm Sơn Minh và Đỗ Thành Trung [5] Trong bài báo này tác giả nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số trong quá trình giải nhiệt theo xung động dòng chảy bao gồm: thời gian giải nhiệt, nhiệt độ

Trang 29

Cả 2 phương pháp giải nhiệt: liên tục và gián đoạn sẽ được mô phỏng bằng phần mềm Moldex 3D Nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp giải nhiệt theo xung động dòng chảy đối với quá trình giải nhiệt của khuôn đúc phun nhựa, khuôn đúc phun của sản phẩm thanh Tensile Bar với chiều dày 2 mm sẽ được sử dụng trong quá trình mô phỏng, cũng như thí nghiệm thực tế

Hình 1.13 Kích thước sản phẩm (a) và kết cấu khuôn đúc phun (b)

Phương pháp giải nhiệt theo xung động dòng chảy có hiệu suất giải nhiệt cao hơn phương pháp giải nhiệt liên tục Ngoài ra, phương pháp giải nhiệt theo xung động dòng chảy có thể rút ngắn thời gian giải nhiệt từ 15 giây xuống 3 giây (giảm

80 %) Thông qua đó, thời gian chu kì gia công sản phẩm nhựa được rút ngắn từ 24 giây xuống 12 giây (50 %) Khi tăng thời gian chảy của nước giải nhiệt, nhiệt độ của nước này cần được gia tăng Khi sử dụng phương pháp giải nhiệt theo xung động dòng chảy cho khuôn với nhiệt độ khuôn được yêu cầu cao hơn, nhiệt độ nước giải nhiệt cũng cần gia tăng

1.7 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng phân bố nhiệt độ của hệ thống nhiệt đến khuôn dương dựa trên mẫu thiết kế hệ thống nhiệt dạng xoắn ốc và phân tích kết quả dựa vào

Trang 30

1.7.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể

 Thiết kế mô hình khuôn dương, lấy mô hình thiết kế để mô phỏng trên phần mềm Ansys CFX và thay đổi các thông số như: độ lớn tiết diện, số vòng xoắn, vật liệu

 Thu thập số liệu nhiệt độ từ mô phỏng Ansys CFX vẽ biểu đồ và phân tích đánh giá

 Gia công mô hình thiết kế tiến hành thí nghiệm và thu thập số liệu

 So sánh đánh giá kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm

Để có được hướng nghiên cứu đúng đắn, tác giả đã thành lập lưu đồ nghiên cứu như sau:

Trang 31

12

Trang 32

13

Chương II CÔNG NGHỆ ÉP PHUN VÀ QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG KHUÔN ÉP PHUN NHỰA

2.1 Công nghệ ép phun

Công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy điền đầy lòng khuôn Khi nhựa được giải nhiệt và đông cứng lại trong lòng khuôn, khuôn mở ra và sản phẩm được đẩy ra khỏi khuôn nhờ hệ thống đẩy Trong quá trình ép phun không có bất kỳ phản ứng hóa học nào [1]

Chu trình ép phun gồm bốn giai đoạn

 Giai đoạn kẹp (Claming phase): Khuôn đóng lại

 Giai đoạn phun (Injection phase): Nhựa điền đầy vào khuôn

 Giai đoạn giải nhiệt (Cooling phase): Nhựa đông đặc trong khuôn

 Giai đoạn đẩy (Ejector phase) : Đẩy sản phẩm ra khỏi lòng khuôn

Đóng khuôn Bơm keo Làm lạnh Mở khuôn

Hình 2.1 Chu trình ép phun Khả năng công nghệ của công nghệ ép phun [22]:

Trang 33

14

 Sản phẩm sau khi ép phun có sắc màu rất phong phú và độ nhẵn bóng cao,

không cần gia công lại

Phù hợp với sản xuất đơn chiếc, hàng loạt, hành khối

Để sản xuất nhựa từ công nghệ ép phun các xí nghiệp, các nhà máy trải qua quy trình chung như sau:

Hình 2.2 Quy trình chung trong công nghệ ép phun 2.2 Hệ thống nhiệt trong khuôn ép phun

Trong khuôn ép phun hệ thống nhiệt đóng một vai trò hết sức quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm cũng như quyết định thời gian của chu kỳ ép phun Nếu nhiệt độ khuôn không đủ cao, nhựa sẽ bị đông đặt trước khi điền đầy vào lòng khuôn hoặc các hạt nhựa không thể kết dính lại với nhau để tạo thành sản phẩm Nếu nhiệt độ khuôn quá cao sẽ làm cho thời gian của chu kỳ ép kéo dài dẫn đến năng suất thấp đồng thời sinh ra khuyết tật cho sản phẩm Khi quá trình gia nhiệt

Trang 34

15

trong chu kỳ ép phun đã đảm bảo yêu cầu, quá trình giải nhiệt sẽ hoạt động và chiếm vai trò rất lớn để tạo nên sản phẩm hoàn thiện Sau khi nhựa lỏng điền đầy vào lòng khuôn hệ thống sẽ tiến hành quá trình giải nhiệt để tạo thành sản phẩm, quá trình giải nhiệt cần diễn ra trong thời gian thật ngắn, tạo thành sản phẩm để nâng cao hiệu suất của chu trình ép phun

Chính vì thế quá trình điều khiển nhiệt độ trong khuôn ép phun là một vấn đề hết sức khó khăn mà chúng ta cần phải nghiên cứu

Hệ thống nhiệt trong khuôn ép phun bao gồm hệ thống gia nhiệt và hệ thống giải nhiệt

2.2.1 Hệ thống gia nhiệt trong khuôn ép phun

Hệ thống gia nhiệt giúp cho nhựa nóng chảy và điền đầy lòng khuôn, giúp cho các hạt nhựa kết dính lại với nhau để tạo thành sản phẩm Nguồn nhiệt do một hệ thống không nằm trên máy ép phun cung cấp

Để tiến hành gia nhiệt trong khuôn ép phun thường dùng các phương pháp sau đây:

2.2.1.1 Gia nhiệt bằng nước nóng

Kênh dẫn nước nóng được khoan quanh lòng khuôn và lõi khuôn, nước nóng được gia nhiệt và điều khiển nhiệt bởi điện trở nhiệt [19]

Kênh dẫn nóngCổng phunĐường dẫnTim phunChi tiếtKênh dẫn nóngVan

Hình 2.3 Hệ thống gia nhiệt bằng nước nóng

Trang 35

16

2.2.1.2 Gia nhiệt bằng dầu nóng

Giống phương pháp gia nhiệt bằng nước nóng nhưng môi chất được dùng ở đây

là dầu nóng [19]

Kênh dầu nóngCổng phunĐường dẫnTim phunChi tiếtKênh dầu nóngVan

Hình 2.4 Hệ thống gia nhiệt bằng dầu nóng 2.2.1.3 Gia nhiệt bằng hơi nước

Phương pháp gia nhiệt này ít khi được dùng cho khuôn có kênh dẫn nguội vì khó điều khiển nhiệt độ và không an toàn [19]

Kênh hơi nước Cổng phun Đường dẫn Tim phun Chi tiết Kênh hơi nước Van

Hình 2.5 Hệ thống gia nhiệt bằng hơi nước

Trang 36

17

2.2.1.4 Gia nhiệt bằng cảm ứng điện từ

Sử dụng hệ thống cảm ứng điện từ để gia nhiệt cho khuôn là phương pháp gia nhiệt mới được nghiên cứu [10]

Kênh làm nguội

Bề mặt nung nóng Cuộn cảm ứng

Vì vậy cần thiết kế hệ thống giải nhiệt hợp lý để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và tăng năng suất nhờ rút ngắn được thời gian chu kỳ [1]

Mở khuôn và đẩy sản phẩm

Làm lạnh

Bơm keo

Hình 2.7 Thời gian giải nhiệt chiếm phần lớn chu kỳ ép phun

Trang 37

18

Trong quá trình làm nguội nếu xảy ra các khuyết tật làm cho sản phẩm nhựa không như ý muốn: co rút không đều, lõm, rỗ khí, ứng suất dư do phân bố nhiệt, biến dạng sản phẩm là do thiết kế hệ thống làm nguội không hợp lý Các khuyết tật này có thể được hạn chế hoặc loại bỏ nhờ việc thiết kế, bố trí hệ thống làm nguội trong khuôn ép phun [1]

Các bộ phận của hệ thống cũng như nguyên lý của quá trình giải nhiệt có thể được mô tả theo hình sau:

Hình 2.8 Hệ thống giải nhiệt

Bể chứa

Tấm khuôn âm Tấm khuôn dương

Trang 38

19

F: Ống dẫn

G: Vách giải nhiệt

H: Bộ điều khiển nhiệt

Nước từ bể chứa đi qua bộ điều khiển nhiệt độ, ở đây bộ điều khiển nhiệt độ sẽ điều chỉnh nhiệt độ của nước theo như mong muốn Sau khi nước được điều chỉnh nhiệt độ sẽ đi tới bơm, tại đây bơm đẩy nước đến ống phân phối nước Ống phân phối nước cấp nước cho khuôn nhờ vào các ống dẫn và kênh dẫn nước Nước được điều chỉnh lưu thông trong lòng khuôn nhờ vào hệ thống ống, kênh dẫn, và các vách ngăn Nước sau khi lưu thông qua khuôn sẽ trở về lại bồn chứa Cứ như thế nước sẽ luân chuyển qua khuôn để thực hiện quá trình giải nhiệt [1]

Để giải nhiệt cho khuôn ép phun thường dùng các phương pháp sau

2.2.2.1 Giải nhiệt bằng nước hoặc hỗn hợp ethylene glycol và nước

Đây là phương pháp được dùng rộng rãi hiện nay Theo phương pháp này, khuôn được giải nhiệt nhờ vào các kênh dẫn chứa chất giải nhiệt được bố trí trong các tấm khuôn [1]

Nước Cổng phun Đường dẫn Tim phun Chi tiết Van

Hình 2.10 Hệ thống giải nhiệt bằng nước

Trang 39

20

Ethylene glycol /NướcCổng phun

Đường dẫnTim phunChi tiết

VanEthylene glycol /Nước

Hình 2.11 Hệ thống giải nhiệt bằng hỗn hợp ethylene glycol và nước

Hình 2.12 Hệ thống giải nhiệt bằng khí 2.3 Yêu cầu hệ thống nhiệt trong khuôn ép phun

 Khi gia nhiệt cần đảm bảo không thay đổi tính chất của vật liệu nhựa, không xảy ra phản ứng hóa học nào

 Sự phân bố nhiệt độ trên sản phẩm phải đều không có vùng tụ nhiệt

 Sản phẩm co rút phải đồng đều

 Sai lệch hình học nằm trong phạm vi cho phép của sản phẩm

Trang 40

21

 Giảm tối đa thời gian của chu trình ép phun nhằm tăng năng suất và tiết kiệm chi phí sản xuất

2.4 Các chi tiết cần giải nhiệt của khuôn trong quá trình ép phun

2.4.1 Làm nguội cho lõi khuôn và lòng khuôn

Trong quá trình ép phun, lõi khuôn và lòng khuôn luôn tiếp xúc trực tiếp với nhựa nóng Do đó, nếu muốn sản phẩm nguội nhanh, thời gian làm nguội ngắn lại,

giảm chu kỳ ép phun thì nhất thiết ta phải làm nguội chúng [1]

Mặt trên

Mặt trước

Tấm kẹp trên Khuôn âm Đệm chữ O Vòng rãnh

Hướng chất làm nguội

Khối lắp

Vào Ra

b Làm nguội lõi khuôn và lòng khuôn bằng kênh làm nguội dạng xoắn ốc

Hình 2.15 Làm nguội cho lõi khuôn và lòng khuôn

Ngày đăng: 30/11/2021, 22:34

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Trần Minh Thế Uyên, Bài giảng Thiết Kế Chế Tạo Khuôn Ép Nhựa, Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết Kế Chế Tạo Khuôn Ép Nhựa
[2] Vũ Hoài Ân, Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa, Viện máy và dân dụng công nghiệp, Hà nội 1994 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa
[3] Nguyễn Bốn, Hoàng Ngọc Đồng, Kỹ thuật nhiệt, NXB Giáo dục Việt Nam, 1999 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật nhiệt
Nhà XB: NXB Giáo dục Việt Nam
[4] Peter Jones. The Mould Design Guide, Smithers Rapra, 2008. Bài báo trong tạp chí khoa học Sách, tạp chí
Tiêu đề: The Mould Design Guide
[5] Phạm Sơn Minh, Đỗ Thành Trung. Điều chỉnh nhiệt độ khuôn bằng quá trình làm nguội theo xung động dòng chảy. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số 52, tr. 123-132, 20/1/2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tạp chí Khoa học và Công nghệ
[6] D.E. Dimla, M. Camilotto, F. Miani, Design and optimisation of conformal cooling channels in injection moulding tools, Journal of Materials Processing Technology, 2008, No. 164–165, Page 1294–1300 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Design and optimisation of conformal cooling channels in injection moulding tools
[7] A.G. Smith, L.C. Wrobel, B.A. McCalla, P.S. Allan, P.R. Hornsby, A computational model for the cooling phase of injection moulding, Journal of Materials Processing Technology, 2008, No. 9 5, Page 305–313 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A computational model for the cooling phase of injection moulding
[8] A.G. Smith, L.C. Wrobel, B.A. McCalla, P.S. Allan, P.R. Hornsby, A computational model for the cooling phase of injection moulding, Journal of Materials Processing Technology, 2008, No. 9 5, Page 305–313 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A computational model for the cooling phase of injection moulding
[9] Jonathan Meckley and Robert Edwards , A Study of the Effect of Conformal Cooling on Part Temperature, ANTEC, 2008, Page 483–488 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A Study of the Effect of Conformal Cooling on Part Temperature
[10] Nguyen Van Minh, Pham Son Minh, Thanh Trung Do. Characteristics of Internal Coil Induction Heating Systerm for Injection Molding Temperature Control. Journal of Science & Technology, 2015, No. 106, Page 13–18.Website Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.2. Tốc độ tăng trưởng sản lượng nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010 - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 1.2. Tốc độ tăng trưởng sản lượng nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010 (Trang 21)
Hình 1.8. Sản phẩm công nghệ sản xuất thanh Profile  1.2.  Tính cấp thiết của đề tài - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 1.8. Sản phẩm công nghệ sản xuất thanh Profile 1.2. Tính cấp thiết của đề tài (Trang 24)
Hình 2.2. Quy trình chung trong công nghệ ép phun - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.2. Quy trình chung trong công nghệ ép phun (Trang 33)
Hình 2.3. Hệ thống gia nhiệt bằng nước nóng - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.3. Hệ thống gia nhiệt bằng nước nóng (Trang 34)
Hình 2.6. Gia nhiệt bằng cảm ứng điện từ - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.6. Gia nhiệt bằng cảm ứng điện từ (Trang 36)
Hình 2.11. Hệ thống giải nhiệt bằng hỗn hợp ethylene glycol và nước - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.11. Hệ thống giải nhiệt bằng hỗn hợp ethylene glycol và nước (Trang 39)
Hình 2.12. Hệ thống giải nhiệt bằng khí  2.3.  Yêu cầu hệ thống nhiệt trong khuôn ép phun - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.12. Hệ thống giải nhiệt bằng khí 2.3. Yêu cầu hệ thống nhiệt trong khuôn ép phun (Trang 39)
Hình 2.17. Làm nguội bằng ống dẫn nhiệt - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.17. Làm nguội bằng ống dẫn nhiệt (Trang 41)
Hình 2.18. Kích thước kênh làm nguội cho thiết kế - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.18. Kích thước kênh làm nguội cho thiết kế (Trang 42)
Hình 2.30. Hệ thống có nhiều lỗ nghiêng kết hợp - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.30. Hệ thống có nhiều lỗ nghiêng kết hợp (Trang 48)
Hình 2.31. Hệ thống lỗ bậc trên khuôn - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.31. Hệ thống lỗ bậc trên khuôn (Trang 48)
Hình 2.35. Nguyên lý hoạt động của chốt giải nhiệt - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.35. Nguyên lý hoạt động của chốt giải nhiệt (Trang 50)
Hình 2.36. Nguyên lý hoạt động của ống nhiệt - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.36. Nguyên lý hoạt động của ống nhiệt (Trang 51)
Hình 2.37. Kích thước lõi khuôn khi đặt các hệ thống nhiệt - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 2.37. Kích thước lõi khuôn khi đặt các hệ thống nhiệt (Trang 52)
Hình 3.3. a. Truyền nhiệt đối lưu tự nhiên, b. Truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức - (Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu phân bố nhiệt của tấm khuôn dương với hệ thống kênh dẫn xoắn ốc trong quá trình gia nhiệt
Hình 3.3. a. Truyền nhiệt đối lưu tự nhiên, b. Truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức (Trang 57)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w