Optimalizace jádra formy na vstřikování plastů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce vznikla ve spolupráci s průmyslovým partnerem, který vyrábí elektrické komponenty pro automobilový průmysl. Tato firma se potýká s problémy často se porušujících jader v některých jejich formách na vstřikování plastů, vyrábějících převážně housingy pro konektory. Firma disponuje licencemi na komerční software pro simulaci injekčního vstřikování Moldflow a Moldex3D a také pro simulaci metodou konečných prvků Ansys. Nejprve jsou shrnuty teoretické poznatky ohledně injekčního vstřikování a jeho simulace, řešení problémů interakce těles s tekutinou a únavy materiálu. Poté je popsán proces stanovení únavové životnosti jádra formy s využitím výše zmíněného softwaru. Proces je vysvětlen na příkladu konkrétní formy ve výrobě této firmy. Je zvolen takový přístup vyhodnocení únavy, který nejvíce odpovídá současné životnosti jader, a ten je pak použit pro analýzu vlivu změny geometrie jádra a parametrů vstřikování. Změny ostatních parametrů, které simulace neumožňuje zahrnout, jsou rovněž navrhnuty a pokud možno odůvodněny jinými způsoby. Jedno z doporučení je přidání zaoblení na obě jádra, což by mohlo prodloužit životnost toho problematičtějšího z nich z 30 dnů na více než 320 dnů. Toto by mohlo znamenat úspory až 10 600 EUR ročně. Další doporučení je změnit způsob obrábění jader a také přidat jejich tepelné zpracování.
This thesis was written in cooperation with an industrial company that manufactures electric components for automotive industry. They have issues with frequent core breakage on some of their injection molds, mainly for connector housings. They own licences for injection molding simulation software Moldflow and Moldex3D and also for finite element method simulation software Ansys. After explaining the essential theoretical background to injection molding and its simulation, fluid-structure interaction problems and fatigue analysis, a complex process of determining fatigue lifetime of injection molding cores with the aid of softwares mentioned above is shown on a specific mold from the production of the company. The fatigue model that describes the current state of the mold the best is then chosen to analyze the influence of changing the core geometry and also injection molding process conditions. Changing other parameters that are not possible to involve in the simulation is also discussed and if possible, justified by using other sources. One of the recommendations is to add a radius to both of the cores, which could increase the more frequently breaking core’s fatigue lifetime from 30 days to more than 320 days. This could mean potential savings of 10 600 EUR every year. The other recommendations are changing the tool machining process and doing an additional heat treatment after the machining.
This thesis was written in cooperation with an industrial company that manufactures electric components for automotive industry. They have issues with frequent core breakage on some of their injection molds, mainly for connector housings. They own licences for injection molding simulation software Moldflow and Moldex3D and also for finite element method simulation software Ansys. After explaining the essential theoretical background to injection molding and its simulation, fluid-structure interaction problems and fatigue analysis, a complex process of determining fatigue lifetime of injection molding cores with the aid of softwares mentioned above is shown on a specific mold from the production of the company. The fatigue model that describes the current state of the mold the best is then chosen to analyze the influence of changing the core geometry and also injection molding process conditions. Changing other parameters that are not possible to involve in the simulation is also discussed and if possible, justified by using other sources. One of the recommendations is to add a radius to both of the cores, which could increase the more frequently breaking core’s fatigue lifetime from 30 days to more than 320 days. This could mean potential savings of 10 600 EUR every year. The other recommendations are changing the tool machining process and doing an additional heat treatment after the machining.
Description
Citation
STAVÁREK, V. Optimalizace jádra formy na vstřikování plastů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Inženýrská mechanika a biomechanika
Comittee
prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda)
doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D. (člen)
Ing. David Zalaba (člen)
Ing. Michal Vajdák (člen)
Date of acceptance
2019-06-12
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
V čem spočívá optimalizace uvedená v názvu? Jak je definovaná optimalizace?
Co je to redukované napětí se znaménkem? Jak je definované redukované napětí?
Jsou pojmy strukturní analýza, strukturální analýza a analýza struktury stejné? Co je struktura?
Může software dopadnout lépe?
Proč je pro menší předepnutí vyšší přetvoření? V kterém čase k tomu dochází? Proč se liší křivky pro různá předepnutí?
Přetvoření jste bral z metody konečných prvků nebo z modifikovaného Neuberova principu?
Po zodpovězení všech dotazů bylo vystoupení hodnoceno jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení