TỐI ƯU KÊNH DẪN NHỰA TRÊN MOLDFLOW

Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Trường Đại Họ

ư

ạ

T

C

oa Đào Tạo Chấ Lượng Cao
-----------------

TN CAE

Đề Tài: TỐI ƯU ÊN DẨN NHỰA TRÊN MOLDFLOW

SVTH:

NGUYỄN NGỌC ĐẠT
LÊ THÀNH ĐẠT
TẠ CÔNG TUẤN LINH

TP. HỒ CHÍ MINH

1

Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Mục lục
Lời nói đầu ............................................................................................................................... 2
Phần 1 Giới thiệu về phần mềm Moldflow .............................................................................. 3
1.

Lịch sử hình thành và các giai đoạn phát triển của Moldflow ...................................... 3

2.

Các sản phẩm của Moldflow dùng trong phân tích khuôn mẫu .................................... 4

3.

Trình tự phân tích, tối ưu hóa thiết kế bằng Moldflow Plastics Insight ........................ 7

Phần 2 Tiến hành phân tích trên Moldflow ........................................................................... 15
1.

Tạo mô hình dòng chảy của nhựa bằng phần mềm CAD ............................................ 15

2.

Nhập mô hình phần mềm vào Moldflow ..................................................................... 17

3.

Thiết kế kênh dẫn ......................................................................................................... 21

4.

Chạy phân tích dòng chảy và đọc kết quả ................................................................... 28

5.

Phân tích sự thay đổi của áp suất phun với nhiệt độ khuôn ........................................ 31

6.

Phân tích sự thay đổi của áp suất phun với nhiệt độ nhựa .......................................... 33

7.

Phân tích sự thay đổi của áp suất phun với chiều dày sản phẩm ................................. 37

8.

Phân tích sự thay đổi của áp suất phun với kích thước cổng phun (gate) ................... 37

9.

Phân tích sự thay đổi của áp suất phun với kích thước kênh dẫn thay đổi .................. 39

10. Mô phỏng quá trình điền đầy với 4 loại vật liệu khác nhau ........................................ 40
11. Phân tích sự thay đổi của áp suất phun ứng với thời gian điền đầy ............................ 41
Phần 3 Tổng kết ..................................................................................................................... 44

2

Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Lời mở đầu
Trong thời đại tiên tiến hiện nay, việc sử dụng máy tính được áp dụng rộng rãi trong tất
cả các lĩnh vực trong đời sống kinh tế xã hội… Để đáp ứng với xu hướng phát triển đó, các
phần mềm hỗ trợ luôn được phát triển không ngừng và ngày càng mạnh mẽ, tối ưu hơn để đáp
ứng những yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác, tính thẩm mỹ, tính kinh tế, tính kỹ thuật của
sản phẩm.
Moldflow là phần mềm mô phỏng ép nhựa, một phần mềm của hãng Autodesk cung cấp
các công cụ giúp các nhà sản xuất tối ưu hóa việc thiết kế các bộ phận nhựa trong khuôn ép
nhựa, và dòng chảy nhựa trong quá trình đúc ép nhựa. Với môn học “Ứng dụng CAE trong
thiết kế” đã giúp chúng em có cơ hội tìm hiểu về phần mềm này. Bên cạnh đó chúng em còn
có thể nghiên cứu và phân tích chi tiết trên phần mềm.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Sơn Minh và thầy Trần Mai Vănđã tạo
điều kiện và tận tình hướng dẫn, góp ý, động viên chúng em trong suốt quá trình nghiên cứu và
thực hiện để hoàn thành đề tài này.
Sinh viên thực hiện.

3


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Phần 1: Giới thiệu qua về phần mềm Moldflow
1. Lịch sử hình thành và các giai đoạn phát triển của Moldflow
Moldflow là hãng chuyên cung cấp các phần mềm và giải pháp trong lãnh vực phân
tích, mô phỏng, tối ưu hóa điều kiện công nghệ ứng dụng trong ngành sản xuất ra sản phẩm
nhựa bằng công nghệ ép phun.

Quá trình hình thành, phát triển và những cột mốc đáng ghi nhớ của Moldflow:
1978

Moldflow được sáng lập bởi Colin Austin, ra mắt phần mềm mô phỏng

dòng chảy.
1980

Giới thiệu công cụ mô hình hóa hình học phần tử hữu hạn.

1989

Phát triển công cụ phân tích có rút và biến dạng.

1997

Ra đời sản phẩm Moldflow Part Adviser.

1999

Ra đời các phần mềm Moldflow Mold Adviser, Moldflow Plastic Expert,

Expert.
Phát triển công cụ mô phỏng dòng chảy 3D thực.
2000

Cho ra mắt sản phẩm Moldflow Design Link,
Chính thức mua lại C-MOLD.

2001

Giới thiệu phần mềm Moldflow Plastics Insight 3.0.
Mua lại Branden Technologies, Inc.,

2002

Nâng cấp các phiên bản mới Moldflow Plastic Insight 4.0, Moldflow STL
Expert 3.0, Moldflow Plastic Adviser 6.0, Moldflow Design Link 3.0

2003

Cho ra mắt Moldflow Manufacturing SolutionsTM Production Monitoring
Nâng cấp các phiên bản Moldflow Plastic Adviser 7.0, Moldflow Design
Link 4.0, Moldflow Plastics Insight 4.1.
Chính thức mua lại Controle de Processus Industriel s.a.r.l (CPI).

2004

Đưa ra phiên bản MoldflowXpress tích hợp và Solidworks
Cung cấp giải pháp Moldflow Manufacturing Solution 2.0
Chính thức mua lại American MSI Corporation

2005

Công bố sản phẩm mới Moldflow CAD Doctor 2.0
Nâng cấp Moldflow Plastic Adviser 7.2, Moldflow STL Expert 2.0
MoldflowWorks trở thành đối tác vàng của Solidworks.

4

Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

2. Các sản phẩm của Moldflow dùng trong phân tích khuôn mẫu
a. Moldflow Plastics Adviser:
Gồm 2 modul chính là Moldflow Part Adviser (MPA) và Moldflow Mold Adviser
(MMA).Tính năng của chúng được cho trong bảng:
MPA

MMA

Advanced Geometry Adviser
Gate location
Molding window
Plastic filling
Cooling quality
Sink mark
Runner adviser
Runner balance
Cooling circuit adviser (fill + pack)
Performance adviser (warpage)
(So sánh tính năng của MPA và MMA)

b. Moldflow Plastics Insight (MPI)
Đây là phần mềm mạnh mẽ và đầy đủ tính năng nhất của Moldflow.Ngoài những tính
năng của Moldflow Mold Adviser nó còn có những tính năng khác như:
- Phân phối dưới dạng modul để khách hàng lựa chọn gói sản phẩm phù hợp.
- Phân tích được nhiều dạng khuôn:Gas – assist, Co – injection, Microcellar, Flip
chip…
- Quản lí dữ liệu phân tích theo project.

- Cung cấp công cụ tạo và xử lí lưới mạnh mẽ.
- Có thể kết hợp nhiều quá trình phân tích cùng một lúc và quản lí chúng bằng Job
manager.
- Kết quả phân tích được ghi nhận liên tục nên dễ dàng đánh giá, nhận xét.

5


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

c. Moldflow Cad Doctor (MCD)
Moldflow CAD Doctor là công cụ của Moldflow cho phép chuyển đổi dữ liệu giữa
các hệ thống CAD 3D.Trong quá trình chuyển đổi nó sẽ thông báo các lỗi và tự động chỉnh sửa
chúng.Nếu việc chỉnh sửa tự động không thành công, ta tiếp tục chỉnh sửa bằng các công cụ do
MCD cung cấp.
Moldflow CAD Doctor hỗ trợ các định dạng sau:
1. IGES files(*.igs, *.iges)
2. CATIA V4 files(*.model, *.catdata, *.catexp, *.*)
3. CATIAV5 files(*.CATPart, *.CATProduct)
4. Parasolid files(*.xmt_txt, *.x_t, *.xmt_bin, *.x_b)
5. STEP files(*.stp, *.step)
6. ProE (*.prt)
7. SolidWorks files(*.sldprt)

CAD DOCTOR
Tập tin
CAD – 3D

DEK (Data ExchangeKernel)
-

Tự động tìm lỗi
Tự động sửa lỗi

Tập tin
CAD – 3D
đã được
tối ưu hóa

Công cụ tìm và sửa lỗi
- Mở rộng phạm vi kiểm tra lỗi
- Tự động kiểm tra và thông
báo lỗi
- Tự động sửa lỗi
- Sửa lỗi thủ công

d. Moldflow Magic STL Expert
Moldflow STL Magic là công cụ dùng để xem, đo đạc và chỉnh sửa mô hình solid
hoặc surface được lưu trữ dưới định dạng Stereo lithography (STL).Nó thường được
dùng để tối ưu hóa mô hình CAD STL nhằm chuẩn bị cho các bước phân tích bằng
MPA hoặc MPI.

6


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Quá trình làm việc với Moldflow STL Magic khá đơn giản vì phần lớn được
chương trình xử lí tự động theo các trình Wizard.Bên cạnh đó nó cũng cung cấp các
công cụ xử lí để ta có thể tự chỉnh sửa trong trường hợp cần thiết.

e. Moldflow Design Link
Đây là một Add-in được dùng để nhập các file CAD từ nhiều định dạng khác vào
Moldflow.Các định dạng được Moldflow Design Link hỗ trợ cho trong bảng 3-2
Định dạng

Phần mở rộng

STEP

.spt , .step

Catia V5

.catpart

Parasolid

.x_p , .x_t , xmp , xmt

Pro/ENGINEER

.prt

Solidworks

.sldprt

IGES

.igs , .iges

I-DEAS Universal

.unv

NASTRAN Bulk Data

.bdf

PATRAN Neutral

.pat , .out

Stereo-lithography

.stl

ANSYS Prep 7

.ans

MPI

MDL

(Các định dạng được Moldflow Design Link hỗ trợ)

7

Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

3. Trình tự phân tích, tối ưu hóa thiết kế bằng Moldflow Plastics Insight
Mô phỏng quá trình điền đầy

Cân bằng dòng chảy
Định kích thước kênh dẫn nhựa

Tối ưu hóa thời gian làm nguội

Tối ưu hóa thời gian định hình

Dự đoán các khuyết tật trên sản phẩm

(Qui trình phân tích tổng quát trong Moldflow Plastic Insight)

a. Phân tích quá trình điền đầy nhựa vào khuôn
Phân quá trình đền đầy là bước đầu tiên, làm cơ sở cho các bước phân tích tiếp theo.
Chuẩn bị đối tượng phân tích:
Mô hình tạo ra từ các phần mềm CAD được đưa vào Moldflow sau đó được chuyển
sang dạng lưới để chuẩn bị phân tích.Ngoài định dạng chuẩn .stl, Moldflow hỗ trợ rất nhiều
định dạng khác bằng cách cung cấp thêm Add-in Moldflow Design Link để xử lí những định
dạng này.
Lựa chọn vật liệu:
Cung cấp đầy đủ thông số về loại vật liệu được sử dụng rất quan trọng vì nó quyết
định độ chính xác của kết quả phân tích.Các thông số này có thể nhận được từ phía nhà cung
cấp hoặc trong thư viện vật liệu của Moldflow.
Định vị trí miệng phun:
Đây là một ưu điểm của Moldflow so với việc tìm vị trí miệng phun bằng cách phán

đoán theo kinh nghiệm.Moldflow có thể giúp tìm được vị trí miệng phun nhưng ta cũng cần
chú ý những yếu tố khác như tính thẩm mĩ của sản phẩm, vị trí đường hàn, kết cấu khuôn mẫu.
8


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Chọn máy ép nhựa:
Máy ép nhựa có rất nhiều thông số nhưng tối thiểu ta phải cung cấp cho Moldflow 2
thông số cơ bản là áp lực phun và lực kẹp khuôn để xử lý kết quả.Các thông số về máy có thể
có được từ các công ty hoặc lấy trong thư viện của Moldflow.
 Định các thông số công nghệ của quá trình ép phun:
Các thông số này bao gồm nhiệt độ chảy của vật liệu, nhiệt độ khuôn, thời gian ép
phun.Đây là những thông số cơ bản cần thiết cho việc phân tính quá trình điền đầy nhựa vào
khuôn và việc quá trình tối ưu hóa chúng được thể hiện trong hình 3.4

Cài đặt các thông số
công nghệ
Phân tích

- Hiệu chỉnh các thông số đầu vào
- Số lượng miệng phun
- Vị trí miệng phun
- Vật liệu
- Tính chất hình học, độ dày sản phẩm

Xem xét kết quả

Đạt yêu
cầu ?

Không
đạt

Đạt
Kết thúc
(Định chế độ công nghệ cho quá trình ép phun)
Mô phỏng và phân tích:
Cuối cùng ta tiến hành mô phỏng quá trình điền đầy, quan sát kết quả và tiến hành xử
lý lỗi.Bước này lặp lại nhiều lần cho đến khi ta đạt được kết quả ưng ý nhất.

9


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Đối tượng phân tích

Xây dựng lưới (1)

Kết quả

Không đạt
Chọn vật liệu (2)

Định vị trí miệng phun (3)

Đạt yêu
cầu ?
Đạt

Kết thúc
Chọn máy ép

Định thông số công nghệ (4)

Mô phỏng

Vấn đề gặp phải

Giải pháp

Không điền đầy khuôn
Xuất hiện đường hàn
Xuất hiện bọt khí
Ứng suất cao
Áp lực phun quá lớn
Lực kẹp quá lớn

1, 2, 3, 4
1, 2, 3, 4
1, 2, 3, 4
1, 2, 3, 4
1, 2, 3, 4
1, 2, 3, 4

Kết quả
(Phân tích quá trình điền đầy nhựa vào khuôn)

b. Cân bằng dòng chảy, định kích thước kênh dẫn nhựa

Sau khi quá trình điền đầy được phân tích, bước tiếp theo là cân bằng dòng chảy và
định kích thước kênh nhựa.Kết quả của quá trình này là bảo đảm sản phẩm được điền đầy đồng
thời và kênh nhựa có kích thước nhỏ nhất để tiết kiệm vật liệu, giảm thời gian làm nguội.Các
bước thực hiện như sau:


Thêm kênh dẫn nhựa vào mô hình phân tích:

Kênh nhựa được thêm vào sau khi chi tiết đã được phân tích.Trong hầu hết các trường
hợp, kênh nhựa được thiết kế ngay trong Moldflow chứ không được nhập vào từ môi trường
CAD.

10


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC



Tối ưu hóa các thông số công nghệ:

Trong khi phân tích chi tiết, các thông số công nghệ đã được tối ưu hóa.Khi thêm các
kênh nhựa vào, chúng cần được tính toán lại vì có sự gia tăng thể tích và ảnh hưởng nhiệt đến
dòng chảy qua kênh nhựa.
Định kích thước kênh nhựa

Đưa kênh nhựa vào khuôn

Phân tích để tối ưu hóa các
thông số công nghệ

Định áp suất cân bằng

Phân tích, cân bằng kênh nhựa
Tăng hoặc giảm áp suất
Kết quả cân bằng kênh nhựa

Không đạt
Đạt yêu cầu ?
Đạt
Lấy kích thước theo tiêu chuẩn

Phân tích với kích thước tiêu chuẩn

Định lại kích thước
Không đạt

Cân bằng tốt
Đạt
Kết thúc phân tích

11


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Đây là chuẩn mực của quá trình cân bằng dòng chảy vì kích thước của kênh nhựa sẽ
thay đổi sao cho áp suất trong kênh dẫn chỉ dao động trong một phạm vi nhất định quanh giá trị
áp suất cân bằng định trước.


Xem xét kết quả cân bằng kênh nhựa:

Kết quả của việc phân tích cân bằng dòng chảy phải được xem xét cẩn thận.Nó được
quyết định bởi hai yếu tố là quá trình điền đầy và áp suất.Nếu 2 yếu tố này không được thỏa
mãn, cần lặp lại quá trình phân tích với một giá trị áp suất cân bằng khác.


Xem xét kích thước kênh nhựa:

Sau khi quá trình phân tích hoàn tất cần kiểm tra lại kích thước kênh nhựa vì mặc dù
việc cân bằng dòng chảy đã đạt được nhưng kích thước kênh nhựa lại quá lớn hay quá nhỏ.


Tiêu chuẩn hóa kích thước kênh nhựa:

Kích thước kênh nhựa cần phải được làm tròn đến giá trị tiêu chuẩn gần nhất để thuận
lợi cho việc gia công nhưng không làm thay đổi nhiều đến kết quả phân tích.


Phân tích lại với kênh nhựa kích thước tiêu chuẩn:

Vì kích thước kênh nhựa đã bị thay đổi nên cần phải thực hiện việc phân tích cân bằng
dòng chảy một lần nữa để đảm bảo rằng kênh nhựa mới này cho ra một kết quả mới có thể chấp
nhận được.

c. Tối ưu hóa thời gian làm nguội
Mục đích phân tích:
Mục đích chính của việc tối ưu hóa quá trình làm nguội là làm cho nhiệt độ bề mặt
khuôn được phân bố đồng đều và thời gian làm nguội là ngắn nhất vì nó liên quan đến chất

lượng sản phẩm và thời gian chu kì của quá trình ép phun.


Mô hình hóa các phân tử làm nguội

Các kênh chứa chất lỏng làm nguội cần được chuẩn bị trước khi phân tích.Cũng như
kênh nhựa, các kênh chất lỏng này có thể được nhập vào cùng với file CAD nhưng hầu hết
chúng được thiết kế ngay trong Moldflow.


Xem xét kết quả

Nhiệt độ bề mặt lòng khuôn là thông số quan trọng nhất cần được xem xét.Sự phân bố
nhiệt càng đồng đều càng tốt.


Thay đổi thông số ban đầu khi cần thiết

Khi kết quả phân tích không đạt yêu cầu, các thông số đầu vào cần được thay đổi để
thựa hiện lại quá trình phân tích.Các thông số này bao gồm cấu trúc, kích thước kênh chất lỏng,
nhiệt độ ban đầu của chất lỏng.
12


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Tối ưu hóa việc làm mát

Định nhiệt độ lòng khuôn

Thiết kế hệ thống làm mát

Phân tích
Giải pháp
- Thiết kế lại hệ thống làm mát
- Thay đổi nhiệt độ chất làm mát
- Tăng thời gian chu kì
- Dùng vật liệu dẫn nhiệt tốt hơn

Kết quả

Chưa
Tối ưu ?

Rồi
Kết thúc

(Qui trình tối ưu hóa thời gian làm nguội)

d. Tối ưu hóa thời gian định hình (bão áp)
Quá trình bão áp tốt nhất được phân tích sau khi quá trình làm nguội đã được tối
ưu hóa vì quá trình bảo áp bị chi phối bởi sự truyền nhiệt.Kết quả chính của việc phân tích này
là sự co rút về thể tích.Mức độ và cách thức phân bố của sự co rút này quyết định độ cong vênh
của sản phẩm.Vì vậy giảm đến mức tối thiểu sự co rút thể tích là mục tiêu của việc phân tích,
tối ưu hóa quá trình bão áp.


Định áp suất định hình sơ bộ và thời gian giữ áp suất

Áp suất định hình có quan hệ với lực kẹp của máy và được xác định theo công thức

Pmax 

Fc (max)
A

. k . 0,8

Pmax = Áp suất định hình tối đa.
Fc(max) : Lực kẹp tối đa của máy.
13


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

A : tổng hình chiếu diện tích lòng khuôn và kênh nhựa.
K : hệ số chuyển đổi đơn vị.
0,8 : hệ số an toàn.
Thông thường áp suất định hình có thể lấy bằng 80% đến 100% áp suất phun.


Xem xét kết quả

Sự co rút thể tích, thời gian đông đặc miệng phun là những kết quả được xem xét để
quyết định sự co rút thể tích có thể chấp nhận được hay không.Để đạt được sự co rút thể tích
trong giới hạn cho phép, quá trình phân tích có thể phải thực hiện nhiều lần.
Tối ưu hóa quá trình
bảo áp
Định áp suất định hình
Định thời gian bảo áp để

đông đặc miệng phun

Tiến hành phân tích

Kết quả
Định lại thông số bảo áp
để đạt được sự co rút
đồng bộ
Tiến hành phân tích

Kết quả

Phân tích lại quá trình bảo
áp
Xem lại thông số bảo áp

Co rút chấp
nhận được ?

Không đạt

Đạt
Kết thúc

(Qui trình tối ưu hóa thời gian bão áp)
14


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

e. Phân tích, dự đoán những khuyết tật có thể có trên sản phẩm
Phân tích, dự đoán và khắc phục sự biến dạng, cong vênh là bước cuối cùng của
quá trình phân tích quá trình ép phun bằng Moldflow.Nó quan hệ mật thiết với những
bước phân tích trước đó.


Sự biến dạng cong vênh của sản phẩm
Phân tích co rút, biến dạng

Định dung sai biến dạng cho phép

Tối ưu hóa quá trình điền đầy

Hoặc

Hoặc
Cân bằng dòng chảy

Tối ưu hóa quá trình làm mát

Tối ưu hóa quá trình bảo áp

Hoặc

Hoặc

Làm giảm biến dạng
Xác định mức độ biến dạng
Xác định nguyên nhân
Chấp nhận được ?

Không đạt

Đạt
Kết thúc

(Sơ đồ các phương pháp khắc phục biến dạng, cong vênh)
Xác định mức độ biến dạng
Đầu tiên cần xác định lượng biến dạng của sản phẩm trong điều kiện công nghệ
đã định trước.Kết quả được so sánh với dung sai cho phép của sản phẩm để xem nó có

15


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

thể chấp nhận được hay không? Nếu biến dạng vượt qua dung sai cho phép cần tiến
hành các hiệu chỉnh để giảm biến dạng này.


Xác định nguyên nhân gây ra biến dạng
Các nguyên nhân chính gây ra biến dạng bao gồm:

- Hiệu ứng định hướng co rút: sự co rút khác nhau theo hai phương song song và
vuông góc.
- Hiệu ứng co rút vùng: mức độ co rút khác nhau ở từng vùng trên sản phẩm.
- Làm nguội không đồng đều .


Các phương pháp làm giảm co rút

Trình tự khảo sát và các phương pháp làm giảm sự co rút, biến dạng, cong vênh

được biểu diễn trong sơ đồ

(Khảo sát và khắc phục biến dạng, cong vênh)

Phần 2: Tiến hành phân tích trên Moldflow.
1. Tạo mô hình dòng chảy của nhựa bằng phần mềm CAD.
Sản phẩm là một ly hình vuông, bề dày 5mm đều nhau trên toàn sản phẩm. Được thiết
kế trên phần mềm Creo 2.0.
16


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

17


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

2. Nhập mô hình phần mềm vào Moldflow.
a. Chia lưới:
Khởi động Moldflow và tạo một Poject mới.
Import chi tiết tên LY_VUONG vào.
Tạo lưới cho chi tiết dạng Fusion với kích thước cạnh trung bình 3.8. Kết quả được như
hình dưới.

b. Chọn vật liệu:
Vật liệu được chọn để làm sản phẩm là nhựa Eraclene MS80: Polimeri Europa. (PE)
Vào menu Analysis  Select Material…

(Lựa chọn vật liệu nhựa)

(Đặt tính của vật liệu)

Những đặt tính quang trong của vật liệu:
 Nhiệt độ khuôn nên chọn từ 20 ºC đến 60 ºC. Nhiệt độ khuôn tốt nhất là 40 ºC
 Nhiệt độ nhựa nên chọn từ 180 ºC đến 280 ºC. Nhiệt độ nhựa tốt nhất là 230 ºC
18


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

c. Tìm vị trí miệng phun tốt nhất
Vào menu AnalysisSet Analysis SequenceGate Location.
Trong bảng công cụ bên trái, double click vào dòng chữ Analyze Now !
Moldflow sẽ thực hiện quá trình phân tích và cho ra kết quả như hình sau:

(Kết quả phân tích tìm vị trí miệng phun trên Moldflow)
Vị trí đặc miệng phun tốt nhất được phần mềm chỉ ra là những vùng có màu đỏ.
Nhận xét:
 Chi tiết đưa vào phân tích có tính đối xứng, nhưng phần mềm phân tích để đưa ra vị trí
miệng phun tốt nhất giữa các mặt không giống nhau.
Nghi ngờ kết quả. Tiến hành tìm vị trí miệng phun trên phần mềm Creo 2.0 được kết
quả như hình dưới:

(Kết quả phân tích tìm vị trí miệng phun trên Creo 2.0)
Kết quả phân tích tìm vị trí miệng phun trên Creo 2.0 cho thấy vùng đặt vị trí miệng
phun tốt nhất là vùng màu xanh. Do chi tiết đối xứng nên kết quả gần như giống nhau trên tất
cả các mặt.

19


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Tuy nhiên, để đặt vị trí miệng phun không chỉ phụ thuộc vào kết quả tốt nhất mà phần
mềm chỉ định.Mà còn phụ thuộc vào yếu tố thẩm mỹ của sản phẩm và kết cấu loại khuôn ép
nhựa được dùng.
 Có 3 loại khuôn ép nhựa thường dùng:
a. Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội.
Đây là loại khuôn được dùng phổ biến nhất. Vì loại khuôn này có kết cấu đơn
giản, giá thành rẻ và chu kỳ ép phun ngắn.
Sản phẩm ở đây có kích thước nhỏ, nên sẽ được thiết kế nhiều lòng khuôn. Đối
với khuôn 2 tấm có nhiều lòng khuôn thì vị trí miệng phun nên đặt thẳng hàng với lòng
khuôn là tốt nhất.

(Vị trí miệng phun được đặt thẳng hàng

(Vị trí miệng phun dự định khi dùng khuôn

với lòng khuôn)

2 tấm kênh dẫn nguội.)

b. Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng.
Khuôn hai tấm dùng kênh dẫn nóng luôn giử cho nhựa nóng chảy trong bạc cuốn
phun, kênh dẫn và miệng phun. Nhựa chỉ đông đặt khi được chảy vào lòng khuôn.
Đối với loại khuôn này, miệng phun phải được đặt ở trung tâm các lòng
khuôn.Loại khuôn này thường được dùng cho những khuôn có hệ thống kênh dẫn phức
tạp. Ưu điểm chính là có thể tiết kiệm được vật liệu, nhưng nhược điểm thì giá thành cao,

khó đổi màu vật liệu, hệ thống điều khiển nhiệt độ dễ hỏng và không thích hợp với
những vật liệu chịu nhiệt kém.

20


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Khuôn 2 tấm có kênh dẫn nóng

Vị trí miệng phun dự định khi dùng
khuôn 2 tấm có kênh dẫn nóng

c. Khuôn ba tấm.
So với khuôn 2 tấm thì hệ thống kênh dẫn của khuôn ba tấm được đặt trên tấm
thứ hai song song với mặt phân khuôn chính. Chính vì nhờ tấm thứ hai này mà kênh dẫn
và cuốn phun có thể được rời ra khỏi sản phẩm khi mở khuôn.
Khuôn ba tấm thường được dùng khi hệ thống kênh dẫn không thể bố trí trên
cùng một mặt phẳng như ở khuôn hai tấm. Nhược điểm của loại khuôn này là có chu kỳ
ép phun lớn, lãng phí vật liệu và cần có áp suất cao để điền đầy.

Khuôn ba tấm

Vị trí đặt làm miệng phun giống với
khuôn 2 tấm có kênh dẫn nóng

Nhận xét và chọn vị trí đặt miệng phun:Sản phẩm ở đây đơn giản, nên có thể dễ dàng
thiết kế hệ thống kênh dẫn cùng nằm trên một mặt phẳng với lòng khuôn. Để việc chế
tạo khuôn đơn giản, giảm được giá thành khuôn và giảm được chu kỳ ép phun thì chọn
khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội là tốt nhất.

21


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

3. Thiết kế kênh dẫn
a. Chọn số lòng khuôn.
Việc chọn số lòng khuôn phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
 Kích cở máy ép phun.
 Thời gian giao hàng.
 Yêu cầu về chất lượng sản phẩm.
 Kết cấu và kích thước khuôn.
 Giá thành khuôn.
Để chọn được số lòng khuôn đòi hỏi phải phân tích và tính toán kỹ lưỡng. Ở bài báo cáo
này chủ yếu phân tích các yếu tố gây ảnh hưởng đến áp suất phun nên chọn 4 lòng
khuôn để đơn giản trong việc phân tích trên Moldflow.
b. Cách bố trí lòng khuôn.
Các kiểu bố trí lòng khuôn hay dùng:

(Bố trí dạng hình chử nhật)

(Bố trí dạng tròn hoặc thẳng)

Số lòng khuôn được chọn là 4 nên sẽ bố trí lòng khuôn theo dạng hình chữ nhật.

(Cách bố trí lòng khuôn được chọn)
22

Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

c. Thiết kế hệ thống dẫn nhựa.
Hệ thống dẫn nhựa trong khuôn làm nhiệm vụ đưa nhựa từ vòi phun của máy ép
phun vào lòng khuôn. Hệ thống này gồm:Cuống phun, kênh dẫn và miệng phun. Thông
thường trong thiết kế người ta thiết kế miệng phun và kênh dẫn trước rồi mới thiết kế
cuống phun.Vì kích thước của cuốn phun phụ thuộc vào kích thước kênh dẫn và miệng
phun.

 Thiết kế miệng phun (gate):
Miệng phun là ngõ kết nối kênh dẫn vào lòng khuôn.Miệng phun có chức năng
quan trọng là đưa nhựa lỏng vào lòng khuôn. Vì vậy việc bố trí miệng phun rất quan
trọng đến chất lượng sản phẩm.
Có rất nhiều kiểu miệng phun. Để phù hợp với kết cấu khuôn và hệ thống kênh dẫn nên
chọn kiểu miệng phun cạnh (Edge gate) vì có kết cấu đơn giản và thường hay được sử
dụng. Kích thước miệng phun hình trụ đường kính 2mm dài 2mm.

(Miệng phun kiểu cạnh)
23


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

Vị trí miệng phun được chọn trên chi tiết để

Cổng gate được thiết kế hình trụ đường kính

đặt cổng gate

2mm dài 2mm

 Thiết kế các kênh dẫn:
Kênh dẫn là cầu nối giữa miệng phun và cuống phun. Đối với kiểu bố trí lòng khuôn
được chọn thì hệ thống kênh dẫn sẽ gồm kênh dẫn chính và kênh dẫn nhánh.
-

Thiết kế kênh dẫn nhánh thường được tính theo công thức:

D=D’.fL
Trong đó: D’: Đường kính kênh dẫn tham khảo.
fL : Hệ số chiều dài.
Bảng tra đường kính kênh dẫn tham khảo:

Trong đó:
G: khối lượng sản phẩm
S: bề dày danh nghĩa của thành sản phẩm.
D’: Đường kính kênh dẫn tham khảo.
24


Truy cập Website: cadcenter.vn để download tài liệu và xem video học CAD CAM CNC

 Vật liệu được chọn là PE
 Sản phẩm được tính toán khối lượng trên Creo 2.0 là: G= 1.23,6 g (khối
lượng riêng của vật liệu là 0.95453g/cm3).
 Bề dày sản phẩm là 5mm.
 Tra bảng trên chọn D’=7mm.
Bảng tra hệ số chiều dài fL:

Trong đó L là chiều dài kênh dẫn: Việc chọn chiều dài kênh dẫn phụ thuộc vào

kích thước của chi tiết. Với kích thước chi tiết này, chọn chiều dài kênh dẫn là 50mm.
Tra ra được hệ số chiều dài khoảng bằng 1.
Vậy đường kính kênh dẫn nhánh lúc này: D=7*1=7mm.
-

Thiết kế kênh dẫn chính: Đường kính kênh dẫn chính phải chọn lớn hơn đường kính
kênh dẫnnhánh một ít.
Công thức tính đường kính kênh dẫn chính:

Ở đây, đường kính kênh dẫn nhánh được chọn ở trên là 7mm và số nhánh rẻ là 4 nhánh.
Dễ dàng tính được đường kính kênh dẫn chính là 11mm. Chiều dài kênh dẫn chính cũng
phụ thuộc vào kích thước chi tiết và cách bố trí lòng khuôn nên được chọn dài 160mm.
25