Nghiên Cứu Tối Ưu Hóa Lớp Phủ Khí Cho Quá Trình Gia Nhiệt Khuôn Ép Nhựa Hình Chữ Nhật

• Tác giả: Phung Anh Quang
• Người hướng dẫn: Assoc. Pham Son Minh
• Trường học: Ho Chi Minh City University of Technology and Education
• Chuyên ngành: Machine Manufacturing Technology
• Đề tài: Research on optimizing air cover to serve the heating process for rectangular injection mold cavities
• Loại tài liệu: Graduation thesis
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 1.1. Urgency of the topic
• 1.2. Scientific and practical significance of the topic
• 1.3. Research objectives of the project
• 1.4. Object and scope of study
• 1.4.1. Object of study
• 1.4.2. Scope of study
• 1.5. Research methods
• 1.6. Structure of the thesis
• 2. CHƯƠNG 2: OVERVIEW OF RESEARCH
• 2.1. Overview of research in the field of research
• 2.2. Some research related to the topic
• 3. CHƯƠNG 3: THEORETICAL BASIS
• 3.1. Plastic injection molding process
• 3.2. Heating plastic injection molds
• 3.3. The gas-assisted mold temperature control (GMTC)
• 3.3.1. Simulating heat transfer using ANSYS software
• 3.3.2. ANN artificial neural networks
• 3.3.3. GA genetic algorithm
• 4. CHƯƠNG 4: SIMULATION - PREDICTION OF ANN AND GA
• 4.1. ANN training process
• 4.2. Applications of neural networks
• 4.3. Evaluation of prediction results
• 4.4. Testing the accuracy of the ANN algorithm
• 4.5. Optimization process by ANN – GA genetic algorithm
• 4.5.1. GA genetic algorithm
• 4.5.2. Setting up the GA genetic algorithm
• 4.5.3. Evaluation of genetic results
• 5. CHƯƠNG 5: EXPERIMENT – EVALUATION
• 5.1. Temperature Measurement Experiment
• 5.1.1. Instruments used for experiments
• 5.1.2. Evaluation of experimental results
• 6. CHƯƠNG 6: CONCLUSION
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tối ưu hóa lớp phủ khí

Nghiên cứu tập trung vào tối ưu hóa lớp phủ khí để cải thiện quá trình gia nhiệt cho khuôn ép nhựa hình chữ nhật. Lớp phủ khí được thiết kế để phân bố nhiệt đồng đều, giảm thời gian gia nhiệt và làm nguội, từ đó tăng hiệu suất sản xuất. Phương pháp này sử dụng mô phỏng 3D và các thuật toán tối ưu hóa như ANN và GA để xác định hình dạng tối ưu của lớp phủ. Kết quả cho thấy việc tối ưu hóa giúp giảm thiểu khuyết tật sản phẩm và tiết kiệm năng lượng.

1.1. Thiết kế lớp phủ khí

Thiết kế lớp phủ khí dựa trên mô hình 3D, sử dụng phần mềm Ansys để mô phỏng quá trình gia nhiệt. Các thông số mô phỏng được thiết lập để đảm bảo độ chính xác trong việc phân bố nhiệt. Kết quả mô phỏng cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc kiểm soát nhiệt độ khuôn.

1.2. Ứng dụng ANN và GA

ANN được sử dụng để dự đoán nhiệt độ dựa trên dữ liệu mô phỏng. GA tối ưu hóa vị trí và hình dạng của lớp phủ khí, giúp đạt được hiệu suất gia nhiệt tối ưu. Kết quả cho thấy sự tương quan cao giữa dữ liệu mô phỏng và thực nghiệm.

II. Gia nhiệt khuôn ép nhựa

Quá trình gia nhiệt khuôn ép nhựa đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng lớp phủ khí để cải thiện hiệu suất gia nhiệt. Phương pháp mô phỏng và tối ưu hóa giúp xác định các thông số tối ưu, từ đó giảm thiểu thời gian sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

2.1. Mô phỏng quá trình gia nhiệt

Quá trình gia nhiệt khuôn ép nhựa được mô phỏng bằng phần mềm Ansys. Các điểm nhiệt độ được theo dõi để đánh giá sự phân bố nhiệt. Kết quả mô phỏng cho thấy sự cải thiện đáng kể khi sử dụng lớp phủ khí tối ưu.

2.2. Thực nghiệm và đánh giá

Thực nghiệm được tiến hành để so sánh kết quả giữa mô phỏng và thực tế. Kết quả cho thấy sự tương quan cao, chứng minh hiệu quả của phương pháp tối ưu hóa quy trình gia nhiệt.

III. Khuôn ép nhựa hình chữ nhật

Nghiên cứu tập trung vào khuôn ép nhựa hình chữ nhật, một loại khuôn phổ biến trong sản xuất công nghiệp. Việc tối ưu hóa lớp phủ khí giúp cải thiện hiệu suất gia nhiệt, đảm bảo chất lượng sản phẩm và tiết kiệm năng lượng. Phương pháp này có thể áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác.

3.1. Đặc điểm khuôn hình chữ nhật

Khuôn ép nhựa hình chữ nhật có cấu trúc đặc biệt, đòi hỏi sự phân bố nhiệt đồng đều. Nghiên cứu này sử dụng lớp phủ khí để đảm bảo nhiệt độ được kiểm soát chính xác, giảm thiểu khuyết tật sản phẩm.

3.2. Ứng dụng công nghệ gia nhiệt

Công nghệ gia nhiệt khuôn ép nhựa được cải tiến thông qua việc sử dụng lớp phủ khí tối ưu. Phương pháp này giúp tăng hiệu suất sản xuất và giảm chi phí năng lượng, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể.

IV. Giá trị và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này mang lại giá trị khoa học và thực tiễn cao. Việc tối ưu hóa lớp phủ khí giúp cải thiện hiệu suất gia nhiệt, nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm năng lượng. Phương pháp này có thể áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, góp phần phát triển bền vững.

4.1. Giá trị khoa học

Nghiên cứu cung cấp dữ liệu mới về quá trình gia nhiệt khuôn ép nhựa, mở rộng hiểu biết về các phương pháp mô phỏng và tối ưu hóa. Kết quả nghiên cứu góp phần vào cơ sở dữ liệu khoa học trong lĩnh vực này.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Phương pháp tối ưu hóa quy trình gia nhiệt có thể áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp, giúp cải thiện hiệu suất sản xuất và giảm chi phí. Nghiên cứu này mang lại lợi ích kinh tế và môi trường đáng kể.