Tài liệu Xác định thông số miệng phun, vùng dồn nén khíkích thước kênh dẫn nhựa hệ thống giải nhiệt hợp lý cho khuôn ép phun nhựa

UÛy ban Nhaân daân Tp. Hoà Chí Minh SÔÛ KHOA HOÏC VAØ COÂNG NGHEÄ TAØI LIEÄU Thieát keá khuoân eùp phun theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM Ñeà taøi nghieân cöùu KH – CN naêm 2003-04 ÖÙng duïng coâng ngheä CAD/CAE/CAM XAÙC ÑÒNH THOÂNG SOÁ MIEÄNG PHUN, VUØNG DOÀN NEÙN KHÍKÍCH THÖÔÙC KEÂNH DAÃN NHÖÏA - HEÄ THOÁNG GIAÛI NHIEÄT HÔÏP LYÙ CHO KHUOÂN EÙP PHUN NHÖÏA Thaønh Phoá Hoà Chí Minh Thaùng 8/ 2004 LÔØI NOÙI ÑAÀU YÙ töôûng coâng ngheä CAD/CAE/CAM laø töï ñoäng hoùa quaù trình saûn xuaát baèng caùch keát noái caùc chöùc naêng Thieát keá nhôø maùy tính (Computer Aided Design- CAD); Phaân tích nhôø maùy tính (Computer Aided Engineering - CAE); Saûn xuaát nhôø maùy tính (Computer Aided Manufacturing - CAM) treân cô sôû söû duïng cô sôû döõ lieäu chung cho caû quaù trình saûn xuaát nhaèm ñaûm baûo söï töông thích döõ lieäu giöõa caùc chöùc naêng xöû lyù CAD, CAE, CAM vaø söï chuaån xaùc döõ lieäu cho toaøn boä quaù trình saûn xuaát. Coâng ngheä CAD/CAE/CAM ñaëc bieät coù yù nghóa ñoái vôùi qui trình thieát keá, phaùt trieån saûn phaåm – cheá taïo khuoân maãu bao goàm nhieàu coâng ñoaïn vaø ñoøi hoûi söï chuaån xaùc cao veà döõ lieäu. ÖÙng duïng Coâng ngheä CAD/CAE/CAM cho pheùp ruùt ngaén thôøi gian thieát keá vaø thöû nghieäm; naâng cao chaát löôïng saûn phaåm; tieát kieäm vaät lieäu, naêng löôïng tieâu hao; taêng naêng suaát vaø do ñoù naâng cao hieäu quaû toaøn dieän cho quaù trình thieát keá – phaùt trieån saûn phaåm; thieát keá – cheá taïo khuoân maãu. ÔÛ nhöõng nöôùc coâng nghieäp phaùt trieån, coâng ngheä CAD/CAE/CAM ñaõ ñöôïc öùng duïng khaù phoå bieán trong lónh vöïc thieát keá - phaùt trieån saûn phaåm, khuoân maãu nhöïa. Ñaëc bieät ñaõ ñöôïc caùc haõng phaàn meàm phaùt trieån thaønh caùc saûn phaåm phaàn meàm CAE phaân tích eùp phun nhöïa raát noåi tieáng (thí duï nhö phaàn meàm Moldflow; Moldex, . . ). Tuy nhieân cho ñeán nay, caùc taøi lieäu höôùng daãn söû duïng phaàn meàm CAE vaø caùc taøi lieäu chuyeân ngaønh lieân quan chöa cung caáp cho ngöôøi söû duïng qui trình vaø phöông phaùp thieát keá ñeå giaûi quyeát caùc nhieäm vuï thieát keá cuï theå do caùc nhaø saûn xuaát yeâu caàu. Ñeå vieäc aùp duïng coâng ngheä CAD/CAE/CAM ñaït hieäu quaû thöïc söï veà chaát löôïng cuõng nhö thôøi gian thieát keá, Taøi lieäu thieát keá khuoân eùp phun theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM (*) ñöôïc bieân soaïn nhaèm cung caáp cho ngöôøi thieát keá qui trình vaø phöông phaùp thieát keá töôøng minh ñeå giaûi quyeát 3 nhieäm vuï cô baûn nhaát ñoái vôùi khuoân eùp phun nhöïa ñoù laø xaùc ñònh vò trí, soá löôïng Mieäng phun (gate); heä thoáng keânh daãn nhöïa (runners); vaø heä thoáng giaûi nhieät (cooling system). i Noäi dung Taøi lieäu bao goàm 5 phaàn chính : - Phaàn A : Cô sôû lyù thuyeát phaân tích quaù trình eùp phun nhöïa - Phaàn B : Khaû naêng phaân tích eùp phun cuûa phaàn meàm Moldflow - Phaàn C : Qui trình – phöông phaùp thieát keá khuoân eùp phun nhöïa theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM - Phaàn D : AÙp duïng qui trình thieát keá CAD/CAE/CAM - Phaàn phuï luïc Ñeå cung caáp kieán thöùc veà cô sôû lyù thuyeát phaân tích eùp phun nhöïa vaø cung caáp thoâng tin veà khaû naêng phaân tích eùp phun cuûa caùc coâng cuï CAE, nhaèm hoã trôï thöïc hieän caùc nhieäm vuï phaân tích, moâ phoûng quaù trình eùp phun, caùc öùng xöû cô – nhieät cuûa vaät lieäu nhöïa treân caùc heä phaàn meàm CAE, Taøi lieäu thieát keá môû ñaàu bôûi 2 phaàn noäi dung lyù thuyeát cô sôû veà phaân tích eùp phun nhöïa : – Phaàn A trình baøy noäi dung cô sôû lyù thuyeát phaân tích quan troïng nhaát ñoái vôùi coâng ngheä eùp phun, ñoù laø phaân tích quaù trình ñieàn ñaày (chöông 1); phaân tích caân baèng doøng (chöông 2); vaø phaân tích quaù trình giaûi nhieät (chöông 3). – Phaàn B giôùi thieäu caùc chöùc naêng phaân tích eùp phun vaø khaû naêng xöû lyù theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM cuûa phaàn meàm Moldflow, laø phaàn meàm ñöôïc ñaùnh giaù laø maïnh nhaát trong lónh vöïc phaân tích eùp pbun nhöïa. Caên cöù keát quaû nghieân cöùu veà cô sôû khoa hoïc vaø khaû naêng phaân tích cuûa caùc coâng cuï phaân tích eùp phun nhöïa trình baøy ôû phaàn A vaø phaàn B, Phaàn C (chöông 8-12) trình baøy cuï theå veà qui trình vaø phöông phaùp thieát keá CAD/CAE/CAM ñoái vôùi 3 cô caáu quan troïng nhaát cuûa khuoân eùp phun nhöïa, ñoù laø Mieäng phun; Heä thoáng keânh daãn nhöïa; vaø Heä thoáng giaûi nhieät. Trong ñoù, – Chöông 8 trình baøy veà ñöôøng loái chung thieát keá khuoân eùp phun nhöïa vaø giôùi haïn phaïm vi öùng duïng coâng ngheä CAD/CAE/CAM ñoái vôùi 3 ñoái töôïng thieát keá-Mieäng phun, HTKD nhöïa, HT giaûi nhieät; – Chöông 9 trình baøy veà qui trình toång theå thieát keá khuoân eùp phun theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM vôùi caùc nhoùm chæ tieâu phaân tích CAE – phaân tích doøng chaûy (chæ tieâu F1-F11), phaân tích giaûi nhieät (chæ tieâu C1-C4), phaân tích cong veânh (chæ tieâu W1-W2) ñeå ñaùnh giaù thieát keá Mieäng phun, HTKD nhöïa, HT giaûi nhieät; ii – Chöông 10 trình baøy veà Phöông phaùp xaùc ñònh vò trí, soá löôïng Mieäng phun, vuøng DNK vôùi 10 Nguyeân taéc choïn vò trí, soá löôïng Mieäng phun (goïi taét laø Nguyeân taéc Mieäng phun MP1-MP10); – Chöông 11 trình baøy veà Phöông phaùp xaùc ñònh ñöôøng kính keânh daãn ñaûm baûo caân baèng doøng cho khuoân nhieàu Saûn phaåm vôùi 5 Nguyeân taéc xaùc ñònh ñöôøng kính keânh daãn (goïi taét laø Nguyeân taéc Keânh daãn KD1-KD5); – Chöông 12 trình baøy veà Phöông phaùp xaùc ñònh söï phaân boá hôïp lyù cho heä thoáng giaûi nhieät vôùi 5 Nguyeân taéc choïn giaûi phaùp giaûi nhieät (goïi taét laø Nguyeân taéc giaûi nhieät GN1-GN5). Ñeå thuaän tieän aùp duïng qui trình vaø caùc phöông phaùp thieát keá Taøi lieäu thieát keá ñoàng thôøi cung caáp keát quaû aùp duïng qui trình thieát keá CAD/CAE/CAM ñoái vôùi 2 boä khuoân eùp phun ñaëc tröng – khuoân nhieàu saûn phaåm nhö nhau (multi-cavity molds) vaø khuoân saûn phaåm kích thöôùc lôùn. Caùc noäi dung naøy ñöôïc trình baøy ôû 2 chöông cuoái cuøng (chöông 13-chöông14) vaø phaàn phuï luïc cuûa Taøi lieäu. (*) Noäi dung Taøi lieäu thieát keá ñöôïc bieân soaïn döïa treân keát quaû thöïc hieän ñeà taøi nghieân cöùu khoa hoïc – coâng ngheä, naêm 2003-2004, do Sôû Khoa hoïc vaø Coâng ngheä Thaønh phoá Hoà Chí Minh quaûn lyù : ÖÙng duïng coâng ngheä CAD/CAE/CAM xaùc ñònh thoâng soá mieäng phun, vuøng doàn neùn khí; kích thöôùc keânh daãn nhöïa; heä thoáng giaûi nhieät hôïp lyù cho khuoân eùp phun nhöïa. iii iv Muïc Luïc MUÏC LUÏC LÔØI NOÙI ÑAÀU ................................................................................................................ i CHÖÕ VIEÁT TAÉT, KYÙ HIEÄU ........................................................................................ ix Phaàn A : CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT PHAÂN TÍCH QUAÙ TRÌNH EÙP PHUN NHÖÏA 1 1.1 1.2 1.3 PHAÂN TÍCH QUAÙ TRÌNH ÑIEÀN ÑAÀY (FILLING) ..................................... 1 Cô sôû lyù thuyeát quaù trình ñieàn ñaày ................................................................... 1 Thoâng soá phaân tích quaù trình ñieàn ñaày ............................................................. 7 Ñieàu khieån aùp suaát trong quaù trình eùp phun .................................................. 14 2 2.1 2.2 PHAÂN TÍCH CAÂN BAÈNG KEÂNH DAÃN (RUNNERS BALANCE)........... 17 Cô sôû lyù thuyeát caân baèng keânh daãn ................................................................ 17 Nguyeân lyù caân baèng keânh baèng keânh daãn cho khuoân nhieàu Saûn phaåm ......... 18 3 3.1 3.2 3.3 3.4 PHAÂN TÍCH GIAÛI NHIEÄT (COOLING)...................................................... 29 Cô sôû lyù thuyeát quaù trình giaûi nhieät ................................................................ 29 Yeáu toá aûnh höôûng quaù trình giaûi nhieät ............................................................. 30 Döï tính thôøi gian giaûi nhieät ............................................................................ 32 Thoâng soá phaân tích quaù trình giaûi nhieät ........................................................... 32 Phaàn B : KHAÛ NAÊNG PHAÂN TÍCH EÙP PHUN CUÛA PHAÀN MEÀM MoldFlow 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 KHAÛ NAÊNG PHAÂN TÍCH EÙP PHUN CUÛA PHAÀN MEÀM MOLDFLOW Chöùc naêng phaân tích cuûa MoldFlow .............................................................. 37 Chöùc naêng phaân tích Saûn phaåm - MoldFlow Part Adviser .............................. 38 Chöùc naêng phaân tích khuoân - MoldFlow Mold Adviser ................................. 39 Chöùc naêng tích hôïp MPI ................................................................................. 40 Khaû naêng xöû lyù theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM cuûa MPI ......................... 47 v 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 CHÖÙC NAÊNG PHAÂN TÍCH VÒ TRÍ MIEÄNG PHUN – GATE LOCATION Muïc ñích, nguyeân lyù phaân tích vò trí Mieäng phun .......................................... 49 Quy trình phaân tích vò trí Mieäng phun ............................................................50 Nhaäp vaø taïo löôùi moâ hình thieát keá ...................................................................51 Xaùc laäp thoâng soá vaät lieäu ..............................................................................62 Phaân tích vò trí Mieäng phun ..............................................................................64 Keát quaû phaân tích vò trí Mieäng phun ..............................................................70 6 6.1 6.2 6.3 CHÖÙC NAÊNG PHAÂN TÍCH CAÂN BAÈNG KEÂNH DAÃN – RUNNERS BALANCE ....................................................................................71 Muïc ñích, nguyeân lyù chöùc naêng caân baèng keânh daãn .......................................71 Qui trình phaân tích caân baèng keânh daãn ...........................................................73 Keát quaû phaân tích caân baèng keânh daãn .............................................................80 7 7.1 7.2 7.3 CHÖÙC NAÊNG PHAÂN TÍCH GIAÛI NHIEÄT – COOL......................................83 Muïc ñích, nguyeân lyù chöùc naêng phaân tích giaûi nhieät ...................................83 Qui trình phaân tích giaûi nhieät ..........................................................................83 Keát quaû phaân tích giaûi nhieät ............................................................................88 Phaàn C : THIEÁT KEÁ KHUOÂN EÙP PHUN NHÖÏA THEO COÂNG NGHEÄ CAD/CAE/CAM 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 vi ÑÖÔØNG LOÁI CHUNG THIEÁT KEÁ KHUOÂN EÙP PHUN NHÖÏA ................89 Qui trình toång quaùt thieát keá khuoân .................................................................89 Boá trí khoang taïo hình .....................................................................................90 Xaùc ñònh thoâng soá Mieäng phun .......................................................................96 Xaùc ñònh kích thöôùc keânh daãn nhöïa .............................................................101 Thieát keá heä thoáng giaûi nhieät ..........................................................................106 Phaïm vi öùng duïng coâng ngheä CAD/CAE/CAM............................................108 Muïc Luïc 9 9.1 9.2 9.3 9.4 QUI TRÌNH THIEÁT KEÁ KHUOÂN EÙP PHUN NHÖÏA THEO COÂNG NGHEÄ CAD/CAE/CAM............................................................................................. 111 Nguyeân taéc xaùc laäp qui trình thieát keá theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM ..... 111 Thoâng soá quaù trình eùp phun vaø öùng xöû cuûa vaät lieäu ................................... 112 Chæ tieâu phaân tích CAE ................................................................................. 123 Phöông phaùp thieát keá theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM ............................... 124 9.5 Qui trình thieát keá theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM ..................................... 125 10 PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH VÒ TRÍ, SOÁ LÖÔÏNG MIEÄNG PHUN, VUØNG DOÀN NEÙN KHÍ ............................................................................... 127 Qui trình xaùc ñònh vò trí, soá löôïng Mieäng phun, vuøng DNK theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM .......................................................................................... 127 Aûnh höôûng cuûa vò trí, soá löôïng Mieäng phun ................................................ 129 Nguyeân taéc xaùc ñònh vò trí, soá löôïng Mieäng phun........................................ 134 Choïn vò trí, soá löôïng Mieäng phun ................................................................ 138 10.1 10.2 10.3 10.4 11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC HTKD NHÖÏA ÑAÛM BAÛO CAÂN BAÈNG DOØNG CHO KHUOÂN NHIEÀU SAÛN PHAÅM ....................... 141 Qui trình xaùc ñònh kích thöôùc HTKD nhöïa ñaûm baûo caân baèng doøng theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM ................................................................. 141 Xaùc ñònh kích thöôùc sô boä cho HTKD nhöïa ............................................... 143 Thieát laäp HTKD nhöïa treân moâ hình phaân tích ............................................ 145 Phaân tích caân baèng doøng (Runners Balance)............................................... 146 Ñaùnh giaù keát quaû phaân tích......................................................................... 146 12 PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH SÖÏ PHAÂN BOÁ HÔÏP LYÙ CHO HEÄ THOÁNG GIAÛI NHIEÄT ................................................................ 151 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 Qui trình thieát keá HT giaûi nhieät theo coâng ngheä CAD/CAE/CAM ............. 151 Xaùc ñònh phaân boá nhieät treân Saûn phaåm ....................................................... 152 Choïn giaûi phaùp giaûi nhieät ........................................................................... 153 Thieát laäp HT giaûi nhieät treân moâ hình phaân tích CAE .................................. 159 Phaân tích quaù trình giaûi nhieät ....................................................................... 160 Ñaùnh giaù keát quaû phaân tích ........................................................................ 160 vii Phaàn D : AÙP DUÏNG QUI TRÌNH THIEÁT KEÁ CAD/CAE/CAM 13 KEÁT QUAÛ AÙP DUÏNG COÂNG NGHEÄ CAD/CAE/CAM 13.1 13.2 THIEÁT KEÁ KHUOÂN 8 x N27-RN21 PHUÏ TUØNG OÁNG uPVC .................165 Yeâu caàu thieát keá khuoân vaø chaát löôïng Saûn phaåm .........................................165 Keát quaû thieát keá............................................................................................166 14. KEÁT QUAÛ AÙP DUÏNG COÂNG NGHEÄ CAD/CAE/CAM 14.1 14.2 THIEÁT KEÁ KHUOÂN VOÛ BÌNH NÖÔÙC NOÙNG ABS...................................181 Yeâu caàu thieát keá khuoân vaø chaát löôïng Saûn phaåm ..........................................181 Keát quaû thieát keá.............................................................................................182 PHUÏ LUÏC Phuï luïc E : AÙp duïng coâng ngheä CAD/CAE/CAM thieát keá khuoân 8 x N27-RN21 phuï tuøng oáng uPVC Phuï luïc F : AÙp duïng coâng ngheä CAD/CAE/CAM thieát keá khuoân voû bình nöôùc noùng ABS Phuï luïc G : Keát quaû thöïc nghieäm eùp phun Saûn phaåm treân boä khuoân 8 x N27-RN21 phuï tuøng oáng uPVC Phuï luïc H : Keát quaû thöïc nghieäm eùp phun Saûn phaåm treân boä khuoân voû bình nöôùc noùng ABS Phuï luïc I : Ñoà thò quan heä Ñoä nhôùt – Toác ñoä tröôït Phuï luïc J : Loaïi Mieäng phun thoâng duïng Phuï luïc K : Taäp baûn veõ thieát keá Heä thoáng caáp nhöïa – Heä thoáng giaûi nhieät Khuoân 8 x N27-RN21 phuï tuøng oáng uPVC Khuoân voû bình nöôùc noùng ABS THUAÄT NGÖÕ ANH – VIEÄT .......................................................................................193 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO ...........................................................................................199 viii Chöõ vieát taét – Kyù hieäu Chöõ vieát taét – Kyù hieäu CAD Computer Aided Design - Thieát keá vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính CAE Computer Aided Engineering – Phaân tích kyõ thuaät vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính CAM Computer Aided Manufacturing – Saûn xuaát vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính C1-C4 Caùc chæ tieâu phaân tích giaûi nhieät Cp Nhieät dung rieâng cuûa vaät lieäu nhöïa (J/kg ¨C) DNK Doàn neùn khí HT giaûi nhieät Heä thoáng giaûi nhieät HTKD nhöïa Heä thoáng keânh daãn nhöïa KTH Khoang taïo hình Ta Nhieät ñoä trung bình treân tieát ñieän saûn phaåm ( oC) Tb Nhieät ñoäng (nhieät ñoä tích luõy treân Saûn phaåm sau giai ñoaïn ñieàn ñaày) (oC) Tc Nhieät ñoä treân lôùp trung taâm cuûa Saûn phaåm ( oC) FEM Finite Elements Method -Phöông phaùp phaàn töû höõu haïn F1-F11 Caùc chæ tieâu phaân tích doøng chaûy (giai ñoaïn ñieàn ñaày vaø neùn ñònh hình) GN1-GN5 Caùc nguyeân taéc choï giaûi phaùp giaûi nhieät IGES Initial Graphics Exchange Standard - Chuaån trao ñoåi döõ lieäu ñoà hoïa ix k Heä soá daãn nhieät cuûa vaät lieäu nhöïa (W/m ¨C) L, l Chieàu daøi keânh nhöïa (m) m Heä soá chuyeån ñoåi phi Newton (P.sn) (Consistency, Power –law Parameter ) MPA Moldflow Plastics Adviser - Chöùc naêng phaân tích eùp phun nhöïa cuûa phaàn meàm moldflow MPI Moldflow Plastics Insight - Chöùc naêng phaân tích tích hôïp cuûa phaàn meàm moldflow N 1 n Chæ soá ñaäm ñaëc cuûa vaät lieäu (The degree of deviation of NonNewton behavior, Power –law index) Pi Aùp suaát doøng chaûy taïi vò trí mieäng phun thöù i (Mpa) Pmax Toån thaát aùp suaát toái ña töø baïc cuoáng phun ñeán mieäng phun (Mpa) Q, qi, q Löu löôïng doøng treân caùc keânh daãn nhöïa (kg/s) R, r Baùn kính keânh nhöïa (m) 2 toång soá khoang taïo hình cuû khuoân nhieàu saûn phaåm S Te Nhieät ñoä thaùo saûn phaåm ( oC) Ti Thôøi gian doøng nhöïa chaûy qua caùc keânh daãn chính (s) ti Thôøi gian doøng nhöïa chaûy qua caùc keânh daãn phuï tôùi caùc mieäng phun (s) T1i Thôøi gian nhöïa chaûy töø vò trí baïc cuoán phun ñeán vò trí mieäng phun thöù i (oC). Tm Nhieät ñoä nhöïa ( oC) Tw Nhieät ñoä khuoân ( oC) x Chöõ vieát taét – Kyù hieäu ∆P Giaù trò aùp suaát caàn tieâu hao treân keânh nhöïa, tính töø baïc cuoáng phun cho ñeán khoang taïo hình töông öùng (Mpa) ∆Pi Ñoä cheânh aùp töø vò trí baïc cuoáng phun ñeán vò trí mieäng phun thöù i (Mpa) ∆P C Ñoä cheânh aùp trong khoang taïo hình (Mpa) ∆P G Ñoä cheânh aùp treân mieäng phun (Mpa) ∆P Rmax Toån hao aùp suaát lôùn nhaát treân caùc keânh daãn nhöïa (Mpa) ∆P Sp Ñoä cheânh aùp treân baïc cuoáng phun (Mpa) W1, W2 Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù cong veânh saûn phaåm γ Ri, γ ri Toác ñoä caét cuûa vaät lieäu nhöïa treân keânh daãn chính, keânh daãn nhaùnh (s-1) η Ri, η ri Ñoä nhôùt cuûa vaät lieäu nhöïa treân keânh daãn chính, keânh daãn nhaùnh (kg.m-1.s-1) ρ Khoái löôïng rieâng (g/m3) α Heä soá khuyeách taùn nhieät cuûa vaät lieäu nhöïa (m2/s) xi xii Thuaät ngöõ Anh - Vieät THUAÄT NGÖÕ ANH – VIEÄT A Air trap Average temperature Vuøng doàn neùn khí Nhieät ñoä trung bình theo beà daøy saûn phaåm B Back flow Back pressure Bulk temperature Burnt mark Hieän töôïng ngöôïc doøng do hieäu öùng phaûn aùp trong khoang taïo hình Ñoä phaûn aùp Nhieät ñoä tích luõy cuûa saûn phaåm cuoái giai ñoaïn ñieàn ñaày Veát chaùy C Central temperature Coolant flow parameters Coolant inlet temperature Cooling Cooling line location Cooling time Circuit coolant temperature Cycle time Nhieät ñoä treân lôùp trung taâm cuûa saûn phaåm Thoâng soá doøng giaûi nhieät Nhieät ñoä ñaàu vaøo cuûa chaát giaûi nhieät Giaûi nhieät cho saûn phaåm Vò trí ñöôøng giaûi nhieät Thôøi gian giaûi nhieät Nhieät ñoä cuûa keânh giaûi nhieät Thôøi gian chu kyø, bao goàm : thôøi gian ñieàn ñaày, thôøi gian neùn ñònh hình, thôøi gian giaûi nhieät, thôøi gian môû khuoân D Deflection Deflection temperature Disk gate Distribution of pos / neg mold temp. difference Dominant gate Bieán daïng toång hôïp do co ruùt (shrinkage) vaø cong veânh (warpage) Giôùi haïn nhieät ñoä bieán daïng cuûa vaät lieäu Mieäng phun ñóa Phaân boá cheânh leäch nhieät ñoä giöõa hai maët khuoân Mieäng phun öu theá (coù löu löôïng doøng lôùn) 193 E Edge gate Ejection Ejection temperature Mieäng phun caïnh Ñaåy loùi saûn phaåm Nhieät ñoä thaùo saûn phaåm F Family molds Fan gate Filling Filling time Film gate Flow Flow control Flow length Flow front Flow resistance Fountain flow Fusion mesh Khuoân ña saûn phaåm (nhieàu khoang taïo hình coù hình daùng khaùc nhau) Mieäng phun quaït Ñieàn ñaày Thôøi gian ñieàn ñaày Mieäng phun maøng Doøng chaûy; chöùc naêng phaân tích doøng chaûy (bao goàm giai ñoaïn ñieàn ñaày vaø neùn ñònh hình) Doøng chaûy ñöôïc ñieàu khieån bôûi löu löôïng Chieàu daøi doøng chaûy Maët ñaàu doøng chaûy Ñoä caûn doøng Doøng chaûy voøi Moâ hình löôùi theo maët bieân G Gate Gate location Mieäng phun Vò trí Mieäng phun H Heat conduction Heat convection Heat flux Heat transfer control Hesitation Hot spots 194 Daãn nhieät Ñoái löu nhieät Thoâng löôïng nhieät (chæ soá truyeàn nhieät treân ñôn vò dieän tích) Doøng chaûy ñöôïc ñieàu khieån bôûi söï truyeàn nhieät Ngheõn doøng Vuøng tuï nhieät Thuaät ngöõ Anh - Vieät I Inlet temperature Inserts Nhieät ñoä vaät lieäu nhöïa khi baét ñaàu phun vaøo baïc cuoáng phun Khoái cheøn J Jeting Hieän töôïng phun tia cuûa doøng nhöïa taïi vò trí thay ñoài beà daøy khoang taïo hình (töø tieát dieän moûng sang tieát dieän daøy) L Laminar Flow Doøng chaûy taàng M Meld line Melt front advancement Midplane mesh Melt temperature Mold parting planes Mold temperature Mold open time Molding feasibility Molding Window Molecular chain orientation Multi-cavity mold Ñöôøng noái, ñöôøng lieân löu Tieán doøng (chæ thò vò trí ñaàu doøng chaûy taïi caùc thôøi ñieåm khaùc nhau) Moâ hình löôùi theo maët trung hoøa Nhieät ñoä nhöïa (nhieät ñoä caøi ñaët vaø ño taïi vò trí voøi phun) Maët phaân khuoân Nhieät ñoä khuoân (nhieät ñoä khuoân ôû thôøi ñieåm nhöïa baét ñaàu phun vaøo khoang taïo hình) Thôøi gian môû khuoân Khaû naêng eùp phun Vuøng cheá ñoä eùp phun hôïp lyù Ñònh höôùng phaân töû Khuoân nhieàu saûn phaåm N Non-flowing Doøng vaät lieäu khoâng löu chuyeån 195 O Orientation at core Orientation at skin Overpacking Ñònh höôùng phaân töû nhöïa ôû trong loõi Ñònh höôùng phaân töû nhöïa ôû maët ngoaøi Söï doàn neùn vaät lieäu nhöïa quaù möùc do hieän töôïng khoâng caân baèng doøng P Packing flow Packing time Picture fram Pin gate Positive / negative mold heat flux distribution Positive / negative mold side temperature distribution Pressure distribution Pressure drop Pressure loss Doøng neùn ñònh hình Thôøi gian neùn ñònh hình Hieän töôïng chaûy voøng Mieäng phun kim (Pin gate); Thoâng löôïng nhieät treân hai maët khuoân Phaân boá nhieät treân hai maët khuoân Phaân boá aùp suaát Söï suït aùp Toån aùp R Race track Ring gate Runners balance Hieän töôïng chaûy voøng Mieäng phun vaønh Caân baèng doøng S Shear rate Side gate Shrinkage voids Single-cavity mold Sink mark Skin oriention Spoke gate Sprue gate Submarine gate Shear rate Shear stress 196 Toác ñoä tröôït Mieäng phun caïnh Boïng roãng Khuoân moät khoang taïo hình Loõm co Mieäng phun nan hoa Mieäng phun tröïc tieáp Mieäng phun cöûa ngaàm Toác ñoä tröôït Öùng suaát tröôït Thuaät ngöõ Anh - Vieät Shear thinning Short shot Shrinkage Stagnation state Hieän töôïng giaûm ñoä nhôùt do khi toác ñoä tröôït taêng Ñieàn ñaày thieáu Co ruùt Traïng thaùi ngöng doøng khi vaät lieäu nhöïa bò ñoâng ñaëc T Tab gate Thermal diffusivity Thickness Mieäng phun daûi Ñoä khuyeách taùn nhieät Beà daøy saûn phaåm Time to freeze Thôøi gian keát tinh cuûa vaät lieäu nhöïa (ñaây chính laø thôøi gian giaûi nhieät theo yeâu caàu tyû leä % keát tinh vaät lieäu nhöïa vì ñeå thaùo saûn phaåm, khoâng nhaát thieát phaûi ñaït tyû leä 100% keát tinh vaät lieäu nhöïa) Doøng chaûy roái Turbulent flow U Underflow Doøng chaûy ngaàm V Viscosity Viscous heating Volumetric shrinkage Ñoä nhôùt Hieäu öùng nhieät nhôùt Co ruùt theå tích cuûa vaät lieäu nhöïa W Warpage Welding line Welding strength Cong veânh saûn phaåm Ñöôøng haøn, ñöôøng giao löu Ñoä beàn ñöôøng haøn 197 198 Chöông 1 : Phaân tích quaù trình ñieàn ñaày Chöông 1 : PHAÂN TÍCH QUAÙ TRÌNH ÑIEÀN ÑAÀY 1.1 1.1 Cô sôû lyù thuyeát quaù trình ñieàn ñaày 1.2 Thoâng soá quaù trình ñieàn ñaày 1.3 Ñieàu khieån aùp suaát trong quaù trình eùp phun Cô sôû lyù thuyeát quaù trình ñieàn ñaày 1.1.1 Cô sôû lyù thuyeát doøng chaûy ñieàn ñaày Ñieàn ñaày laø quaù trình nhöïa chaûy deûo ñieàn vaøo khoang taïo hình (KTH) döôùi taùc duïng cuûa aùp suaát eùp phun. Nguoàn aùp suaát eùp phun ñöôïc cung caáp töø voøi phun, nôi aùp suaát coù giaù trò cao nhaát. Vôùi toån thaát do ma saùt treân doøng chaûy, khoaûng caùch töø voøi phun tôùi Mieäng phun caøng xa thì aùp suaát caøng giaûm vaø aùp suaát coù giaù trò thaáp nhaát taïi vò trí ñaàu doøng (melt front). Söï cheânh aùp giöõa voøi phun vaø Mieäng phun töông öùng chính laø nguoàn ñoäng löïc chính daãn doøng cho nhöïa chaûy vaøo KTH. Thoâng thöôøng, doøng chaûy coù xu theá höôùng tôùi vuøng coù caûn doøng thaáp. Do ñoù vuøng ñöôïc ñieàn ñaày nhanh laø vuøng coù caûn doøng thaáp, ngöôïc laïi, vuøng coù tieán doøng (melt front advancement) raát chaäm laø vuøng coù caûn doøng lôùn (hình 1.1-hình 1.2). Ñoä nhôùt (viscosity) laø ñaëc tính quan troïng cuûa doøng vaät lieäu nhöïa deûo. Ñoä nhôùt caøng cao, ñoâ” caûn doøng caøng lôùn. Do ñoù coù theå coi ñoä nhôùt laø chæ soá caûn doøng. Nhieät ñoä, toác ñoä truyeàn nhieät, toác ñoä tröôït vaø beà daøy KTH laø caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi ñoä nhôùt. Hình 1.1 1