تحقیق در مورد طراحی برش عمودی مستطیلی قلب اکستروژن با یک سوراخ

اختصاصی از نیک فایل تحقیق در مورد طراحی برش عمودی مستطیلی قلب اکستروژن با یک سوراخ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه42

فهرست مطالب

 لیست فصلها

لیست جداول

لیست شکلها

لیست ضمیمه

منابع(مراجع)

فصل یک

1

مقدمه

1

مقدمه

2

هدف

3

انگیزه

5

طرح کلی از کارحاضر

فصل دو

7

زمینه ومرورنوشتجات

7

روش تزریق

8

تجهیزات تزریق

8

شمای تزریق کننده

10

خنک‌کاری و مراقبت تجهیزات

11

قالبهای تزریق

11

برخی فرضیه های لایه ای

14

مناطق فشار,سرعت ودما

15

انواع قالبها

16

عوامل کیفی موثردر کیفیت تزریق شده

17

تورم تزریق شده

22

دمای دیواره قالب

23

تولید حرارت ماده لزج

23

مرور نوشتجات

فصل سه: معادلات حاکم از جریان پلیمر و هدایت گرمایی, شرایط مرزی و خواص پلیمر

26

معادله‌های پایستگی (بقا)

26

معادله موازنه جرم

27

معادله موازنه مومنتوم

29

معادله موازنه انرژی

29

فرضیات کلی

29

مایع غیر نیوتنی

36

شرایط مرزی

37

مسخصات پلیمر (ذرات پلاستیکی)

39

شبیه‌سازی عددی

39

مقدمه

   42

مرور نرم‌افزار

43

برنامه play flow

44

پیش‌بینی شکل تزریق

   45 

طراحی معکوس قالب

45

جریان سطح آزاد

46

شبکه منظم وشبکه های غیر یکسان

46

شبیه‌سازی عددی

فصل پنج ـ طراحی قسمت مستطیلی قالب تزریق با یک سوراخ

49

مقدمه

50

علم هندسه از مدل

53

مدل عنصری محدود

53

شبیه‌سازی و نتایج تست حقیقی

53

برجستگی قالب ـ تحلیل میزان حساسیت

54

توانایی اکستروژن معکوس ازجریان پولی

55

تبعیت ازجریان مخالف روی مقطع عرضی اکسترود

55

نتایج شبیه‌سازی معکوس اکستروژن

57

توزیع فشار

60

توزیع سرعت

60

توزیع دما

62

سرعت برش، ویسکوزیته و توزیع فشار

62

طراحی قالب

فصل شش ـ طراحی قسمت مستطیلی قالب اکستروژن با 10 سوراخ

68

معرفی

70

هندسه مدل

72

عامل انتهایی مدل

72

شبیه‌سازی و نتایج تست موجود

74

Preland  

76

توزیع فشار

78

توزیع سرعت

78

توزیع حرارت

78

نرخ برش، سرعت و توزیع تنش

81

پیش‌بینی سطح مشترک آزاد واکستروژن معکوس

81

طراحی قالب

فصل هفت ـ نتایج و توصیه‌ها برای اصلاحات آینده

85

نتایج

85

نتیجه وپیشنهادات برای پیشرفت درآینده

لیست جداول(پیوست)

100

جدولA-1

105

جدولB-1

لیست شکلها

51

(شکل3-5)حوزه قالب اکستروژن باسطح آزاد

51

(شکل4-5)هندسه از سطح قبلی وسطح قالب ونواحی سطوح آزاد

52

شکل(5-5)نمایش حوزه با مرز موقعیتها

52

شکل(5-5)نمایش حوزه با مرز موقعیتهای حوزه محیط محدود وشبکه لبه قالب

58

شکل(9-5)قالب موجود و نمایش متقابل و برشهای عمودی قالب بهبودیافته جدید

59

شکل(11-5)طرحی ازفشارایستا

59

شکل(12-5)طرحی از فشار ایستادرسطوح مختلف

61

شکل(13-5)طرحی ازحجم سرعت

61

شکل(14-5)طرحی ازحجم سرعت-فشاردرسطوح مختلف

64

شکل(15-5)طرحی از توزیع دما

63

شکل(16-5)طرحی از سرعت قطع کردن

63

شکل(17-5)طرحی از ویسکوزیته

64

شکل(18-5)سرعتهای بریدن در بخش عرضی لبه قالب

66

شکل(19-5)منظرمونتاژشده ازکل قالب

66

شکل(20-5)منظرشکافته شده ازکل قالب

67

شکل(21-5)منظرشکافته شده ازقالب اکستروژن

67

شکل(22-5)منظر2بعدی ازکل قالب

71

شکل(2-6)حوزه کاملی ازقالب اکستروژن

71

شکل(3-6)حوزه نیمه ای ازقالب اکستروژن با سطح آزاد

71

شکل(4-6)حوزه نمایش با وضعیت سرحد

73

شکل(5-6)نمای بسته ازلبه ها پایه ها وپینها

73

75

75

شکل(6-6)حوزه عنصر محدودونیمه از شبکه برش عمودی داده شده اکسترود

شکل(7-6)نیم حوزه ای از قالب اکستروژن

شکل(8-6)تقسیم خروجی به 10قسمت

75

شکل(10-6)طرحی از فشار ایستا

77

شکل(11-6)طرحی از فشارایستادرسطوح مختلف

79

شکل(13-6)طرحی ازحجم سرعت

79

شکل(14-6)طرحی ازحجم سرعت درسطوح مختلف

79

شکل(15-6)سرعت میان خط مرکزی ازخروج

80

شکل(16-6)طرحی از توزیع دما

80

شکل(17-6)طرحی از سرعت بریدن

80

شکل(18-6)طرحی از ویسکوزیته

82

شکل(19-6)برشهای عمودی اکسترود مورد نیاز وقالب شبیه سازی شده

82

شکل(20-6)درصدسرعت جریان انبوه برای قالب بالانس شده وطراحی شده

84

شکل(23-6)منظرمونتاژ شده ازکل قالب

84

شکل(24-6)منظرشکافته شده ازکل قالب

84

94

شکل(25-6) منظرشکافته شده ازکل قالب

لیست مراجع

لیست ضمیمه

98

1. A

101

1. B

105

1. C

فصل 6

طراحی قسمت مستطیل شکل قالب اکستروژن با 10 سوراخ

1ـ6 معرفی

هدف از شبیه‌سازی CFD تعیین مطلوب‌ترین شکل قالب شامل dielend و پین و بهترین طول قسمتهای مختلف می‌شود تا بیشترین تعادل جریان در خروجی قالب با ابعاد اکسترود شده دلخواه قسمت عبوری مستطیل شکل با 10 سوراخ گرد مساوی روی خط مرکزی به قطر mm1/1 فراهم کند (عکس 1ـ6 مشاهده می‌شود)

جریان از میان قالب موجود بوسیله Altar inc آسانتر تحلیل شده بود [47]. برخی مدلها دوباره آنالیز شده بود توسط نرم‌افزار Paly flow تا بیشترین تعادل جریان در خروجی قالب را فراهم کند. در نتیجه اساس داده مواد و موقعیت فرایند داده شده در فصل 3 فراهم شده است.

77-97

در قسمت 6.2 هندسه‌ای از مدل ارائه شده است. در قسمت 6.3 یک تعریف کوتاه از توسعه عامل انتهایی مدل برای شبیه‌سازی ارائه شده است. این قسمت بوسیله مرور جزئیات نتایج اکستروژن در قسمت 6-4 پیگیری می‌شود. این نتایج شامل مروری بر داده‌های سرعت و فشار و حوزه گرمایی علاوه بر کشیدن نقشه برش و سرعت پلیمر می‌شود. همچنین نتایج محاسبات صفحات آزاد اکستروژن معکوس در قسمت 6-4 نمایش داده می‌شود. قسمت 6-5 اجزای مختلف قالب و اهمیت آنها در جریان قالب و تصویر آبی کشیده برای طراحی قالب p در ضمیمه B داده شده است را توضیح می‌دهد.

6-2 هندسه مدل

قالب اکستروژن جریان پلیمر (استیرن) را مهار می‌کند زیر فشار از ورود تا خروج. ورودی دایره‌ای با قطر 0.055m است که برابر با قسمت عبوری خروجی لوله است. جریانهای پلیمر از میان قسمت انتقال و ... i.e و از قسمت عبوری گرد تا قسمت عبوری مستطیل شکل سپس دور شبکه و پل ارتباطی (با استفاده از پین) و از میان منطقه انتقال قالب (انتقال روان از قسمت عبوری مستطیل تا نزدیکی قسمت مستطیل شکل)، و در پایان از میان dieland (عکس 6.2 ملاحظه شود) عبور می‌کند. لبه قالب یک برآمدگی نامنظم قسمت مستطیل شکل است و پینها قسمت عبوری بیضی شکل است.

در هرحال قسمت اکسترود شده و لبه قالب چهار ضلعی متقارن است (شکل 6-2 را ببینید)، هزینه پیچیدگی شبکه و انتقال ساختار قالب تا شبیه‌سازی نیمی از حوزه جریان واقعی آن ضروری بوده (شکل 6.3 را ملاحظه کنید)

Paly flow در شبیه‌سازی 3 بعدی جریان قالب و انتقال حرارت مورد استفاده است علاوه بر قسمت عبوری به سمت خارج 35mm در سطح آزاد از قسمت خروجی (نگاه کنید شباهت محاسبات منطقه شبیه‌سازی شده در شکل 6.4) و عکس 6.5 نشان می‌دهد در نمای نزدیک از پل، پایه‌ها و پینها.

72-98

حیطه محاسبات شبیه هندسه 3 بعدی قالب واقعی و جریان سطح آزاد قالب بعدی جایی که سرعت پخش (توزیع) و تنش آرام در فاصله‌ای کوتاه از قسمت عبوری به خارج از خروجی قالب قرار گیرد برای کاربرد آسان شرایط حدی منطقه فوق به چند زیر منطقه تقسیم می‌شود (شکل 6-4)

74-100

6-3 عامل انتهایی مدل

هندسه سه بعدی پیچیده قالب و ارتباط غیر خطی بین سرعت پلیمر و نرخ برش، پیچیدگی، مش (mesh) عامل انتهایی توسعه داده شده بود تا حل عددی متعادل آسان شود. آن عبارت است از 19479 عامل با سختار شبکه هگزاهیه‌رال در dieland و سطح آزاد شبکه بدون ساختار تتراهیدرال در قسمت باقی‌مانده. گوشه‌های مساوی کج از ساختار شبکه در dieland و سطح آزاد 0.5 کمتر است بعد از ساخت شبکه عامل انتهایی در Gambit و مدل فرستاده شده Palydata و جایی که داده‌های مواد و شرایط مرزی مشخص شده بود.

75-101

6-4 شبیه‌سازی و نتایج تست موجود

شبیه‌سازی‌ها با نرم‌افزار ویندوز و با کامپیوتری با سرعت 2-52GHz و با RAM , 1GB قابل اجرا می‌باشد و برای اجرای کامل یک ساعت از زمان CPU لازم بود. نتایج شبیه‌سازی معکوس غیر همدما (قسمت dileand جدید). Play flow برای انجام شبیه‌سازی عددی از قالب اکستروژن توسط داده فرآیند و عامل انتهایی مدل که در بالا توضیح داده شده استفاده شده بود.

سپس نتایج توسط یک تست پردازش Fluentpast بازبینی شد.

نقطه قوت اکستروژن معکوس در نرم‌افزار کاربردی CFD استفاده از فراهم کردن یک dieland تعدیل شده و قسمتهای پین مرکزی برای تولید اکسترود مستطیل شکل با یک سوراخ گرد در مرکز بوده. همان‌طور که در نزدیکترین فصل توضیح دادیم در حدود 5% انحرافات در طول و عرض ممکن است با محدودیتهای شبیه‌سازی قابل توجیه باشد بعلاوه با تأثیر خنک کردن و انقباض کشش در طول فعالیت اکستروژن می‌توان چنین انتظاری داشت.

76-102

هدف از تولید ابعاد 5% بزرگتر از حالت عادی جبران انقباض و اثر خنک کردن در تنظیمات و همچنین قسمت عبوری انتهایی بود. برنامه بدست آمده در محاسبات برآمدگی مناسب قالب تا سرعت آرامش مذاب در منطقه سطح آزاد همچنین خروجیهای قالب و محاسبات مورد نیاز dieland و حوزه‌های بین مرکزی ابعاد اکسترود شده دلخواه بعد از خروج مذاب از قسمت سطح آزاد را فراهم می‌آورد.

Preland-6-4-1

در ابتدا، برخی شبیه‌سازیها با گرفتن فقط قالب قابل انجام بودند (به استثنای سطح آزاد) تا مشخص شدن بهترین ابعاد Preland در تعادل بیشتر جریان در خروجی می‌تواند مؤثر باشد. شبیه‌سازی‌ها با تغییر ابعاد d2 و d0 و d1 انجام شد (در شکل 6-7 نشان داده شده) در 8 مورد، و خروجی قالب در 10 منطقه تقسیم شده بود (در شکل 6-8 دیده شود) و نرخ جریان در هر خروجی در طول تست پردازش گرفته می‌شود. و نتایج در نموداری نمایش داده شده بود در شکل 6-9 دیده می‌شود. مورد 1-4 انجام شده بود با تغییر do (مورد 3 بهتر بود) مورد 3 و 5 و 6 انجام شده بود و با تغییر در d1 (موردها بهتر بود) و در 5 و 7 و 8 تغییر در d2 انجام شد (مورد 5 بهتر بود) از همه موارد مورد 5 از بقیه بهتر بود و ابعاد آن در شبیه‌سازیهای باقی‌مانده استفاده شده بود.

78-104

6-4-2 توزیع فشار

فشار یکی از مهمترین کمیتهای مورد توجه در تحلیل قالب اکستروژن است. در تحلیل فعلی فشار در خروجی صفر بود. این مقدار خوبی است چون یک مرجع برای تفسیر نتایج توضیح زیرا برای استراحت منطقه است. عکس 6-10 و 6-11 توزیع فشار در کل منطقه و روی سطح مشترک نشان می‌دهد. آن می‌تواند مشاهده شود که ادامه کاهش فشار در طول iso-sarfaces از ورودی تا خروجی قالب و فشار ثابت سطح مشترک تا راستای جریان عبوری است، که قسمت گردش دوباره در قالب وجود ندارد نشان داده شده است.

79-105

فشار کم در کل قالب از ورودی تا خروجی بود. فشار کم قالب افزایش خواهد یافت با افزایش در نرخ جریان ـ شبیه‌سازیهای مختلف برای نرخهای جریان مختلف انجام می‌شود و نتایج در جدول و منحنی که براساس فشار کم با نرخ جریان در شکل 6-12 فراهم شده است.

81-107

6-4-3 توزیع سرعت

عکس 6.13 و 6.14 خطوط منحنی بزرگی سرعت در کل منطقه و Iso-surfaceهای مختلف را نشان می‌دهد. حداکثر سرعت پلیمر تقریباً m/s16 است که در قسمت پل بوجود می‌آید. عکس 6-25 سرعت در طول خط مرکزی در خروجی را نشان می‌دهد.

83-109

6-4-4 توزیع حرارت

توزیع حرارت بوسیله حل معادله توزیع معادل انرژی در منطقه قالب فراهم شده است. عکس 6.16 توزیع حرارت پلیمر درطی اکستروژن را نشان می‌دهد. دمای پلیمر ورودی قالب 473k و دیواره‌های قالب دمای 473k را نگه داشته تا تغییر دما در قالب رخ ندهد. در سطح مشترک خروجی پلیمر تا 445k سرد شده تا هنگامی که خارج شود از مجرای عبوری خارجی 3.5cm قالب (چسبندگی اضافه صرف‌نظر می‌شود).

84

6-4-5 نرخ برش، سرعت، و توزیع تنش

با افزایش مقدار رخ داده در منطقه پل و ارزش مقدار چسبندگی از 1026 Pa-S تا 13211 Pa-S نرخ برش کمتر از 96 1/5 است. افزایش درجه چسبندگی نشان دهنده مقداری