Tối ưu hóa hiệu suất kênh làm mát để giảm độ cong vênh trong thiết kế khuôn chi tiết dạng ống

https://doi.org/10.31130/ud-jst.2025.163

Tóm tắt: 200 | PDF: 121

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Van Thanh Hoang
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Duc Binh Luu
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Ngoc Hai Tran
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Hung Toan Do Le
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Quang Hieu Tran
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam

Từ khóa:

Ép phun
thiết kế kênh làm mát
cong vênh
tối ưu
khuôn nhựa

Tóm tắt

Nghiên cứu đề xuất một phương pháp nhằm tối ưu hóa hoá các thiết kế của thống làm mát trong khuôn đúc phun ép nhựa với mục đích cải thiện độ chính xác sản phẩm có dạng tương tự hình ống. Bằng cách kết hợp mô phỏng và phân tích trên phần mềm Moldex3D với phương pháp Taguchi để dự đoán các giá trị thiết kế tối ưu. Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp tối ưu hóa không chỉ giúp giảm độ cong vênh cho sản phẩm mà còn đảm bảo tính ổn định về chất lượng. Hơn nữa, một mô hình toán học dựa trên hồi quy tuyến tính bậc cao và kết quả của phương pháp Taguchi đã được xây dựng để hỗ trợ dự đoán và điều chỉnh các giá trị thiết kế kênh làm mát giúp thuận tiện trong việc thiết kế và sản xuất. Những đóng góp này mở ra triển vọng mới trong việc phát triển khuôn ép nhựa thông minh trong công nghiệp.

Tài liệu tham khảo

    [1] S. Tran, V. T. Hoang, and J. M. Park, “The One/Multi-objective Optimization for Tensile Yield and Impact Strength Responses of Optical PC/PMMA Blends”, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, vol. 23, no. 4, pp. 405–419, Apr. 2022, doi: 10.1007/S12541-022-00627-0/METRICS.
    [2] T. Hoang et al., “Effects of Injection Molding Parameters and their Interactions on Mechanical Properties of PMMA/PC Blend”, Korean Journal of Materials Research, vol. 30, no. 12, pp. 650–654, 2020, doi: 10.3740/MRSK.2020.30.12.650.
    [3] T. Hoang, Q. B. Tao, B. T. Truong-Le, M. S. Tran, and D. B. Luu, “Experimental study on mechanical behaviors of injection molded PC/PMMA blends”, Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 35, no. 9, pp. 3959–3966, Sep. 2021, doi: 10.1007/S12206-021-0809-4.
    [4] D. Le et al., “Computational study on the clamping mechanism in the injection molding machine”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 121, no. 11–12, pp. 7247–7261, Aug. 2022, doi: 10.1007/S00170-022-09817-6/METRICS.
    [5] -J. Yu and J.-C. Park, “Design Optimization of Cooling Channels and Molding Conditions in Injection Molds for Minimizing Warpage of Automobile Door Locking Device Component”, Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, vol. 22, no. 7, pp. 35–45, 2023, [Online]. Available: https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE11463895 [Accessed: Jan. 16, 2025].
    [6] B. Kanbur, S. Suping, and F. Duan, “Design and optimization of conformal cooling channels for injection molding: a review”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 106, no. 7–8, pp. 3253–3271, Feb. 2020, doi: 10.1007/S00170-019-04697-9/METRICS.
    [7] J. Park and T. H. Kwon, “Optimal cooling system design for the injection molding process”, Polym Eng Sci, vol. 38, no. 9, pp. 1450–1462, Sep. 1998, doi: 10.1002/PEN.10316.
    [8] Sánchez, J. Aisa, A. Martinez, and D. Mercado, “On the relationship between cooling setup and warpage in injection molding”, Measurement, vol. 45, no. 5, pp. 1051–1056, Jun. 2012, doi: 10.1016/J.MEASUREMENT.2012.01.039.
    [9] Hassan, N. Regnier, C. Pujos, E. Arquis, and G. Defaye, “Modeling the effect of cooling system on the shrinkage and temperature of the polymer by injection molding”, Appl Therm Eng, vol. 30, no. 13, pp. 1547–1557, Sep. 2010, doi: 10.1016/J.APPLTHERMALENG.2010.02.025.
    [10] Wang and C. Lee, “Design and Optimization of Conformal Cooling Channels for Increasing Cooling Efficiency in Injection Molding”, Applied Sciences 2023, Vol. 13, Page 7437, vol. 13, no. 13, p. 7437, Jun. 2023, doi: 10.3390/APP13137437.
    [11] -S. Park and X.-P. Dang, “Design and simulation-based optimization of cooling channels for plastic injection mold”, New Technologies - Trends, Innovations and Research, Mar. 2012, doi: 10.5772/32730.
    [12] Farotti and M. Natalini, “Injection molding. Influence of process parameters on mechanical properties of polypropylene polymer. A first study.”, Procedia Structural Integrity, vol. 8, pp. 256–264, Jan. 2018, doi: 10.1016/J.PROSTR.2017.12.027.
    [13] -H.; Tsai et al., “Filling-Balance-Oriented Parameters for Multi-Cavity Molds in Polyvinyl Chloride Injection Molding”, Polymers 2022, vol. 14, no. 17, p. 3483, Aug. 2022, doi: 10.3390/POLYM14173483.
    [14] M. Lin and W. C. Chen, “Optimization of injection-molding processing conditions for plastic double-convex Fresnel lens using grey-based Taguchi method”, Microsystem Technologies, vol. 26, no. 8, pp. 2575–2588, Aug. 2020, doi: 10.1007/S00542-020-04798-6/METRICS.
    [15] W. Wang, C. H. Chen, F. Arifin, and J. J. Lin, “Modeling and analysis of multi-shot injection molding of Blu-ray objective lens”, Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 32, no. 10, pp. 4839–4849, Oct. 2018, doi: 10.1007/S12206-018-0932-Z/METRICS.
    [16] M. Lin and Y. J. Chen, “Coaxiality Optimization Analysis of Plastic Injection Molded Barrel of Bilateral Telecentric Lens”, Symmetry, vol. 14, no. 2, p. 200, Jan. 2022, doi: 10.3390/SYM14020200.
    [17] Eiamsa-Ard and K. Wannissorn, “Conformal bubbler cooling for molds by metal deposition process”, Computer-Aided Design, vol. 69, pp. 126–133, Dec. 2015, doi: 10.1016/J.CAD.2015.04.004.
    [18] Yen, J. C. Lin, W. Li, and M. F. Huang, “An abductive neural network approach to the design of runner dimensions for the minimization of warpage in injection mouldings”, J Mater Process Technol, vol. 174, no. 1–3, pp. 22–28, May 2006, doi: 10.1016/J.JMATPROTEC.2005.02.233.
    [19] J. Boache, “Perspective: A Method for Uniform Reporting of Grid Refinement Studies”, J Fluids Eng, vol. 116, no. 3, pp. 405–413, Sep. 1994, doi: 10.1115/1.2910291.
    [20] B. Celik, U. Ghia, P. J. Roache, C. J. Freitas, H. Coleman, and P. E. Raad, “Procedure for estimation and reporting of uncertainty due to discretization in CFD applications”, Journal of Fluids Engineering, Transactions of the ASME, vol. 130, no. 7, pp. 0780011–0780014, Jul. 2008, doi: 10.1115/1.2960953/444689.
    [21] Taguchi, Introduction to Quality Engineering: Designing Quality into Products and Processes, 1st edition. Tokyo, Japan: Asian Productivity Organization, 1986.
    [22] C. Montgomery and G. C. Runger, “Applied Statistic and Probabilty for Engineers Fifth Edition”, Paper Knowledge. Toward a Media History of Documents, vol. 3, no. April, pp. 49–58, 2011, [Online]. Available: https://books.google.com/books/about/
    Applied_Statistics_and_Probability_for_E.html?hl=vi&id=_f4KrEcNAfEC     [Accessed: Jan. 16, 2025].
    [23] R. H. Myers, D. C. Montgomery, and C. M. Anderson-Cook, “Building Empirical Models”, Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments, pp. 13–62, 2016, [Online]. Available: https://books.google.com/books/about/Response_Surface_Methodology.html?hl=vi&id=T-BbCwAAQBAJ [Accessed: Jan. 16, 2025].
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

May 31, 2025
Download
PDF (English)
Cách trích dẫn
Hoang, V. T., D. B. Luu, N. H. Tran, H. T. D. Le, và Q. H. Tran. “Tối ưu hóa hiệu suất Kênh làm mát để giảm độ Cong Vênh Trong thiết Kế khuôn Chi tiết dạng ống”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 23, số p.h 5A, Tháng Năm 2025, tr 57-63, doi:10.31130/ud-jst.2025.163.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##