Tối ưu hóa thông số phun ép nhựa với phần mềm Modex 3D bằng phương pháp Taguchi

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM KẾT

LỜI CẢM ƠN

LIỆT KÊ HÌNH

LIỆT KÊ BẢNG VÀ SƠ ĐỒ

LỜI MỞ ĐẦU

1. CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. Mục đích nghiên cứu

1.2. Đối tƣợng nghiên cứu

1.3. Mục tiêu cần đạt đƣợc

1.4. Các bƣớc thực hiện

2. CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Giới thiệu tổng quan về công nghệ ép phun

2.2. Giới thiệu về máy ép phun

2.3. Các công nghệ ép phun đặc biệt

2.4. Tổng quan về khuôn ép nhựa

2.5. Khái niệm chung về khuôn

2.6. Kết cấu chung 1 bộ khuôn

2.7. Phân loại khuôn ép phun

2.8. Tổng quan về vật liệu nhựa sử dụng trong công nghệ ép phun

2.9. Các tính chất của Polymer

2.10. Các lỗi thƣờng gặp trong quá trình ép phun

2.11. Tập trung bọt khí

2.12. Sản phẩm có các vết lõm bề mặt (Sink mark )

2.13. Hiện tƣợng phun thiếu

2.14. Hiện tƣợng bavia

2.15. Giới thiệu về Taguchi Method

2.16. Bối cảnh và tổng quan của phƣơng pháp Taguchi

2.17. Bối cảnh ra đời của phƣơng pháp Taguchi

2.18. Tổng quan về phƣơng pháp taguchi

2.19. Xác định các thông số thiết kế cho bảng Orthogonal Array

2.20. Phân tích các kết quả thí nghiệm

2.21. Thuận lợi và hạn chế của phƣơng pháp Taguchi

2.22. Tổng quan về Moldflow

2.23. Một số thao tác chuột trên MOLDFLOW

2.24. Các sản phẩm của Moldflow dùng trong phân tích khuôn mẫu

2.25. Moldflow Plastics Adviser

2.26. Moldflow Plastic Insight (MPI)

2.27. Moldflow Cad Doctor (MCD)

2.28. Moldflow Magic STL Expert

2.29. Moldflow Design Link

2.30. Các bƣớc thực hiện một bài phân tích trên phần mềm MOLDFLOW

2.31. Phân tích quá trình điền đầy nhựa vào khuôn

2.32. Cân bằng dòng chảy, định kích thƣớc kênh dẫn nhựa

2.33. Tối ƣu hoá thời gian làm nguội

2.34. Tối ƣu hoá thời gian định hình (bão áp)

2.35. Phân tích, dự đoán những khuyết tật có thể có trên sản phẩm

2.36. Sản phẩm cần tối ƣu các thông số trên MoldFLow

2.37. Thông số ép

2.38. Vận tốc phun

2.39. Vận tốc quay trục vít

2.40. Vận tốc đóng – mở khuôn

2.41. Áp suất trên đƣờng ống

2.42. Áp suất ép phun

2.43. Áp suất duy trì

2.44. Áp suất kẹp khuôn

2.45. Áp suất ngƣợc

2.46. Nhiệt độ thành khuôn

2.47. Nhiệt độ nhựa nóng chảy

2.48. Nhiệt độ nhựa nóng chảy tăng sẽ gây ra

2.49. Nhiệt độ nòng xy lanh

2.50. Thời gian làm nguội

2.51. Lực kẹp khuôn

2.52. Thời gian áp suất giữ

2.53. Thƣớc nhập liệu

2.54. Các nghiên cứu liên quan

3. CHƢƠNG 3: QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM

3.1. Chuẩn bị thí nghiệm

3.2. Thiết kế quy trình thí nghiệm

3.3. Lựa chọn vật liệu

3.4. Lựa chọn các thông số đầu vào thí nghiệm

3.5. Thiết bị hoặc phƣơng tiện dùng làm thí nghiệm

3.6. Phần mềm Mold flow Plastics Insight 2013

3.7. Phƣơng pháp thí nghiệm

3.8. Chạy mô phỏng trên Moldflow:

3.9. Cool + Fill + Pack +Warp.2 Tiến hành chạy phân tích trên MoldFlow

3.10. Áp dụng phƣơng pháp Taguchi để tính toán tối ƣu

3.11. Cách lựa chọn cấp độ cho mỗi thông số.Áp dụng taguchi để tính toán tối ƣu

4. CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

4.1. Kết quả thí nghiệm

4.2. Phân tích kết quả thí nghiệm

4.3. Lựa chọn thông số tối ƣu

4.4. Thông số tối ƣu

4.5. Kết quả tối ƣu

4.6. Vết lõm bề mặt (Sinkmarks)

4.7. Kết quả thí nghiệm

4.8. Phân tích kết quả thí nghiệm

4.9. Lựa chọn thông số tối ƣu

4.10. Thông số tối ƣu

4.11. Kết quả tối ƣu

5. CHƢƠNG 5: ÉP THỬ SẢN PHẨM VÀSO SÁNH SẢN PHẨM TRƢỚC VÀ SAU SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP TAGUCHI

5.1. Ép thử sản phẩm

5.2. Mục đích ép thử sản phẩm

5.3. Ép thử sản phẩm

5.4. Chuẩn bị trƣớc khi ép thử

5.5. Thông số ép

5.6. Sản phẩm sau quá trình mô phỏng bằng phần mềm Moldflow 2013

5.7. Mô phỏng sản phẩm trƣớc khi sử dụng phƣơng pháp Taguchi

5.8. Mô phỏng sản phẩm sau khi sử dụng phƣơng pháp Taguchi

5.9. Sản phẩm sau khi ép thử

5.10. Sản phẩm ép thử không sử dụng phƣơng pháp Taguchi

5.11. Sản phẩm ép thử sau khi sử dụng phƣơng pháp Taguchi

6. CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

6.1. Kiến nghị và hƣớng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tối ưu hóa phun ép nhựa

Tối ưu hóa phun ép nhựa là quá trình điều chỉnh các thông số kỹ thuật để đạt được chất lượng sản phẩm tốt nhất. Trong đồ án này, việc tối ưu hóa được thực hiện thông qua phần mềm Modex 3D và phương pháp Taguchi. Phương pháp này giúp giảm thiểu số lượng thí nghiệm cần thiết, tiết kiệm thời gian và chi phí. Các thông số như vận tốc phun, áp suất ép, và nhiệt độ khuôn được điều chỉnh để đạt được sản phẩm hoàn thiện.

1.1. Phần mềm Modex 3D

Phần mềm Modex 3D được sử dụng để mô phỏng quá trình phun ép nhựa. Phần mềm này cho phép phân tích dòng chảy nhựa, dự đoán các khuyết tật như bọt khí, vết lõm bề mặt, và hiện tượng phun thiếu. Nhờ đó, các thông số có thể được điều chỉnh trước khi thực hiện ép thử, giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả sản xuất.

1.2. Phương pháp Taguchi

Phương pháp Taguchi là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên thiết kế thí nghiệm. Phương pháp này sử dụng các bảng trực giao để xác định các thông số tối ưu với số lượng thí nghiệm tối thiểu. Trong đồ án, phương pháp Taguchi được áp dụng để tối ưu hóa các thông số như vận tốc phun, áp suất ép, và nhiệt độ khuôn, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm.

II. Thông số phun ép nhựa

Các thông số phun ép nhựa đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định chất lượng sản phẩm. Trong đồ án, các thông số như vận tốc phun, áp suất ép, nhiệt độ khuôn, và thời gian làm nguội được nghiên cứu và tối ưu hóa. Việc điều chỉnh các thông số này giúp giảm thiểu các khuyết tật như vết lõm bề mặt và hiện tượng phun thiếu, đồng thời nâng cao tính thẩm mỹ và độ bền của sản phẩm.

2.1. Vận tốc phun

Vận tốc phun ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình điền đầy khuôn. Vận tốc quá cao có thể gây ra hiện tượng bavia, trong khi vận tốc quá thấp dẫn đến hiện tượng phun thiếu. Trong đồ án, vận tốc phun được điều chỉnh để đạt được sự cân bằng giữa chất lượng sản phẩm và hiệu suất sản xuất.

2.2. Áp suất ép

Áp suất ép là yếu tố quyết định độ chính xác của sản phẩm. Áp suất quá cao có thể gây ra biến dạng sản phẩm, trong khi áp suất quá thấp dẫn đến vết lõm bề mặt. Trong đồ án, áp suất ép được tối ưu hóa để đảm bảo sản phẩm đạt được độ chính xác và tính thẩm mỹ cao.

III. Cải tiến quy trình ép nhựa

Cải tiến quy trình ép nhựa là mục tiêu chính của đồ án. Thông qua việc sử dụng phần mềm Modex 3D và phương pháp Taguchi, quy trình ép nhựa được tối ưu hóa để giảm thiểu các khuyết tật và nâng cao hiệu suất sản xuất. Các bước cải tiến bao gồm phân tích dòng chảy nhựa, điều chỉnh thông số kỹ thuật, và ép thử sản phẩm.

3.1. Phân tích dữ liệu Modex 3D

Phân tích dữ liệu Modex 3D giúp dự đoán các khuyết tật có thể xảy ra trong quá trình ép nhựa. Nhờ đó, các thông số có thể được điều chỉnh trước khi thực hiện ép thử, giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.2. Ứng dụng phần mềm trong sản xuất

Ứng dụng phần mềm trong sản xuất giúp tối ưu hóa quy trình ép nhựa. Phần mềm Modex 3D cho phép mô phỏng quá trình ép nhựa, giúp các nhà sản xuất dự đoán và giải quyết các vấn đề trước khi thực hiện ép thử, tiết kiệm thời gian và chi phí.

IV. Tối ưu hóa hiệu suất máy ép

Tối ưu hóa hiệu suất máy ép là một trong những mục tiêu quan trọng của đồ án. Thông qua việc điều chỉnh các thông số như vận tốc phun, áp suất ép, và nhiệt độ khuôn, hiệu suất máy ép được nâng cao, giảm thiểu thời gian chu kỳ và nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.1. Phân tích biến số trong sản xuất

Phân tích biến số trong sản xuất giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Trong đồ án, các biến số như vận tốc phun, áp suất ép, và nhiệt độ khuôn được phân tích để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

4.2. Tối ưu hóa quy trình sản xuất

Tối ưu hóa quy trình sản xuất giúp nâng cao hiệu suất máy ép và chất lượng sản phẩm. Thông qua việc sử dụng phần mềm Modex 3D và phương pháp Taguchi, quy trình sản xuất được tối ưu hóa để đạt được hiệu quả cao nhất.

Hướng dẫn tối ưu hóa thông số đầu vào quá trình phun ép nhựa sử dụng phần mềm Modex 3D và phương pháp Taguchi