Nghiên cứu hiệu quả làm mát khuôn ép nhựa sử dụng phương pháp mô phỏng số

Bài viết Nghiên cứu hiệu quả làm mát khuôn ép nhựa sử dụng phương pháp mô phỏng số tập trung tìm ra phương pháp làm mát tối ưu bằng cách thay đổi đặc tính làm việc của hệ thống làm mát và với việc thay đổi vật liệu của chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu hiệu quả làm mát khuôn ép nhựa sử dụng phương pháp mô phỏng số TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ LÀM MÁT KHUÔN ÉP NHỰA SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG SỐ EFFICIENCY OF PLASTIC INJECTION MOLD COOLING USING NUMERICAL METHOD PHẠM DUY NAM, PHẠM LÊ BẮC, PHẠM VĂN SÁNG* Trường Cơ khí, Đại học Bách khoa Hà Nội *Email liên hệ: sang.phamvan@hust.edu.vn tác từ nhựa vô cùng lớn của nước ta, đòi hỏi một dây Tóm tắt chuyền chế tạo tốc độ, ổn định và phải đảm bảo tiêu Khuôn ép nhựa được biết đến như một phương chuẩn hình học. Việc áp dụng phương pháp khuôn ép pháp phổ biến tạo hình sản phẩm theo phương nhựa đã đem lại rất nhiều ưu thế về sản lượng, chất pháp định hình. Quá trình tạo ra sản phẩm là việc lượng, chi phí vận hành,… Tuy nhiên, với điều kiện phun dòng nhựa nóng chảy điền đầy lòng khuôn làm việc liên tục nhiều giờ trong ngày, việc mất ổn và kết thúc bằng quá trình đông tụ nhanh chóng định nhiệt độ khuôn là hiện tượng dễ thấy và điều đó của nhựa nhờ hệ thống làm mát [1]. Nghiên cứu dẫn đến tình trạng sản phẩm bị biến dạng tại một số vị tập trung tìm ra phương pháp làm mát tối ưu bằng trí, không đạt tiêu chuẩn về chất lượng (Hình 1). cách thay đổi đặc tính làm việc của hệ thống làm Nghiên cứu này tập trung tìm ra phương pháp làm mát và với việc thay đổi vật liệu của chi tiết. Bằng mát tối ưu, đặc biệt đối với vị trí chốt đẩy trên Hình 1. việc áp dụng phương pháp mô phỏng số sử dụng phần mềm Simcenter STAR - CCM+, kết quả đưa ra đã đánh giá được hiệu quả của từng phương pháp làm mát và đưa ra được phương pháp tối ưu nhất là giảm nhiệt độ nước làm mát và sử dụng vật liệu đồng berry tại vị trí đặc biệt xét đến. Hình 1. Sản phẩm bị lỗi do quá nhiệt tại vị trí chốt đẩy Từ khóa: Nhiệt độ, tản nhiệt, khuôn ép nhựa. Abstract Plastic injection mold is known as the most popular method to create the shaping plastic product. The melting plastic is filled the mold and the end of process is the fast condensation of molten plastic by cooling system. This study Hình 2. Mô hình hình học của khuôn focusses on survey the effeciency of mold cooling by changing input conditions that are velocity, Mô hình khuôn có tính chất đối xứng, do đó mô temperature of cooling water and material of phỏng được tiến hành với một nửa khuôn với điều mold details. By using simulation method with kiện biên đối xứng tại bề mặt cắt đối xứng nhằm đảm Simcenter STAR - CCM+, the results obtained that bảo tính thực tế của hiện tượng vật lý. Mô hình 3D của khuôn được biểu thị dưới Hình 2. Vật liệu ban đầu the best cooling method is reducing water được sử dụng cho vỏ khuôn tĩnh và động là thép S55C temperature and using berry cooper for some với nhiệt độ ban đầu của nửa khuôn tĩnh là 313,0K, special mold details at special location. nửa khuôn động là 301,0K. Phần lõi khuôn được chọn Keywords: Temperature, cooling, plastic tiêu chuẩn ban đầu bằng vật liệu Stavax và nhựa nóng injection mold. chảy sử dụng vật liệu là PPE+PS với nhiệt độ nóng chảy 555,0K. 1. Giới thiệu Nhóm tác giả sử dụng phương pháp thay đổi thông Ngành cơ khí chế tạo là một trong những ngành số đầu vào của hệ thống làm mát, sử dụng vật liệu lõi công nghiệp mũi nhọn của nước ta được chú trọng khuôn ban đầu là Stavax để nghiên cứu ảnh hưởng của phát triển. Trong đó lĩnh vực khuôn mẫu luôn chiếm vận tốc và nhiệt độ của dòng nước đến hiệu quả tản ưu thế hàng đầu. Với nhu cầu sử dụng sản phẩm chế nhiệt của khuôn. Các giá trị lần lượt được thay đổi là SỐ 71 (8-2022) 59 TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY vận tốc và nhiệt độ, kết quả mô phỏng so sánh với một chảy được đưa về giá trị 555,0K tương ứng với nhiệt trường hợp được cho là cơ sở để đánh giá tính hiệu độ của nhựa nóng chảy được đưa vào khuôn, sau đó quả của từng trường hợp thay đổi thông số. Giá trị dữ nhiệt độ sẽ giảm tự do nhờ quá trình lan truyền nhiệt liệu đầu vào với hệ thống làm mát được biểu thị dưới và việc hệ thống làm mát hoạt động (thể hiện ở đồ thị Bảng 1. “nhiệt độ trung bình nhựa nóng chảy - thời gian” ...