nx دارای 42 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
طراحی قالب كارا در روش اكستروژن
قسمت 5طراحی برش عمودی مستطیلی قلب اكستروژن با یك سوراخ1ـ5 مقدمههدف از شبیهسازی CFD، معین كردن حالت بهینه شكل قالب شامل صفحه قالب و مقطع عرضی پین برای بدست آوردن ابعاد اكسترود خواسته شده از cm1*cm2 از بخش عبوری مستطیلی با یك سوراخ دایرهای از cm1/1 ضخامت برای مركز آن (شكل 1ـ5 را ملاحظه فرمائید. برای بدست آوردن
این اكسترود، یك خالی كردن، تقریباً بخش مسطتیلی، قالب برشی با یك انداختن شبیه یك پین در مركز آن مورد نیاز است. آنالیز عنصر محدود انجام شده یك گردش بولی را بكار میگیرد یك كد عنصر محدود CFD تجاری. نتایج بدست آمده براساس اطلاعات مواد و موقعیتهای فرآیند كه در قسمت 3 داده شده بنا نهاده شدهاند.
در بخش 2ـ5 علم هندسه مدل ارائه شده است. در بخش 3ـ5 یك توضیح مختصر از مدل عنصر محدود توسعه داده شده برای شبیهسازی ارائه شده است. این استنباط شده بوسیله یك بازبینی متصل از نتایج اكستروژن در بخش 4ـ5 این نتایج شامل یك بازبینی از اطلاعات در زمینه تندی برحسب زمان. فشار و دما مانند یك نقشه از سرعت برش و ویسكوزینه پلیمر، همچنین شكلها در بخش 4ـ5 نتایج محاسبات سطوح آزاد و وارونه اكستروژنه هستند. بخش 5ـ5 تشریح میكند اجزاء متفاوتی از قالبها و اهدافشان در جریان قالب نقشه چاپی آبی برای قالب طراحی شده در پیوست A داده شده است. 2ـ5 علم هندسه از مدلقالب اكستروژن یك جریان پلیمر زیر فشار از ورودی تا خروجی نگه میدارد. ورودی یك دایره است با قطر m055/0 كه با بخش عبوری خروج از لوله برابر است. پلیمر از میان بخشهای تناوب و منشعب و اطراف عنكبوتها و از میان تحول قالب دور نهایت از میان سطح قالب جریان مییابد (شكل 2ـ5 را ملاحظه فرمائید). لبه قالب یك بخش مسطتیلی انحناءدار بی قاعده با عرض كاسته شده در وسط هست و پین از بخش عبوری شبیه انداخت هست. حتی با وجود آن مقطع عرضی اكسترود و لبه
قالب بالانس چهارتایی هستند. (شكل 2ـ5 را ملاحظه فرمائید). بدلیل عنكبوتی پیچیده و ساختار قالب تحول، شبیهسازی كردن نیمی از حوزه جریان واقعی لازم بود. شكل (3ـ5 را ملاحظه فرمائید) هر چند تحلیلهای پارامتری میتواند باشد و انجام شده باشد خیلی كارآمدتر بوسیله جریان شبیهسازی در سطح قالب و یا نواحی زیری قالب فقط با یك ربع از حوزه جریان واقعی بعلت بالانس كردن چهارتایی در آن ناحیه (شكل 4ـ5 را ملاحظه فرمائید). حركت پولی برای شبیهسازی جریان قالب 3 بعدی و انتقال گرما مثل جریان سطح آزاد mm25 پائین رود از انتهای قالب بكار میرود
(شكل 5ـ5 را ملاحظه فرمائید). حوزه محاسباتی مانند شكل 3 بعدی واقعی قالب و یك جریان سطح آزاد بعد از قالب جائیكه سرعت دوباره توزیع میشود و كم شدن فشار در یك پائین رود فاصله كوتاه اتصال از انتهای قالب اتفاق افتاده است. حوزه به چندین زیر حوزه تقسیم شده است برای آسان كردن استفاده از موقعیتهای مرز وابسته (شكل 5ـ5 را ملاحظه فرمائید)
3ـ5 مدل عنصری محدودبعلت هندسه 3 بعدی پیچیده از قالب و رابطه غیر خطی میان ویسكوزیته پلیمر و سرعت برش یك شبكه عنصری محدود وظیفهای و دارای جزئیات توسعه یافته برای آسان كردن ثبات عددی از راهحل (شكل 6ـ5 را ملاحظه فرمائید). آن شامل 30872 عنصر با شبكه مكعبی شاختاری در سطح قالب و سطوح آزاد و شبكه چهارضلعی غیرساختاری در بخش باقیمانده. شبكه ساختاری در سطح قالب و سطح آزاد كمتر از 33/0 است. بعد از بوجود آمدن شبكه عنصری محدود در گامبیت، مدل بیرون برد، شده برای اطلاعات پولی جائیكه اطلاعات مواد و وضعیت مرزی مشخص شده است.
4ـ5 شبیهسازی و نتایج تست حقیقی1ـ4ـ5 برجستگی قالب ـ تحلیل میزان حساسیت
تبعیت از پارامترهای گوناگون روی برجستگی قالب زمانیكه جریان از میان یك قالب با یك سوراخ دانسته برای اكستروژن مستقیم مییابد. برای این بررسی، فقط اجزاء سطح زیری، سطح قالب و سطح آزاد به حساب میآیند، در شكل 4ـ5 نمایش داده شده است. هندسه متناسب است در مورد هر دو برنده فقط یك چهارم بخش از قالب محاسبه میگردد. شبیهسازیهای گوناگون انجام شده برای استفاده چركت پولی بوسیله تغییر حجم از یك پارامتر هنگامیكه دیگر ثابتها، ثابت نگه داشته شوند. مختصات اكسترود در شكل 7ـ5 نشان داده شده برای شبیهسازیهای مختلف مقایسه شده است.
یك شبیهسازی بدون گرفتن حالت سكون در كار مؤثر اجرا شده و دیگر شبیهسازی بوسیله گرفتن حالت سكون كه هست كمتر از 007/0% در برجستگی قالب انجام شده است. مقاطع عرضی سرعت اغلب یكسان هستند برای دو مورد كه نمایش میدهد كه نتیجه از حالت سكون برای جریانها در تعداد رینولد كم بیاهمیت است. تعداد رینولدها برای جریانهای پلیمری در قالبهای
اكستروژن بوش عمودی داده شده معمولاً كمتر از 1 است. شبیهسازیهای گوناگون انجام شده توسط تغییر هر حجم از توان از مدل كریو، ویسكوزیته سرعت برشی مبدأ، سرعت جریان توده، پارامتر انتقال و ثابت زمانی هنگامیكه همه پارامترهای باقیمانده ثابت نگه داشته میشوند. زمانیكه توان در مدل یاسودا ـ كریو، n از 253/0 به 53/0 تغییر كرده است، تغییر در مختصات اكسترود بین 8/3% و 4/17% پیدا میشود. این نشان میدهد كه توان یا شیب ویسكوزیته در برابر منحنی
سرعت برش یك ثانیه بیشتری بر روی برجستگی قالب دارد. تأثیر توان بر روی برجستگی قالب در شكل 8ـ5 نشان داده شده است. زمانیكه حجم پارامتر انتقال از 5/0 تا 2 تغییر كرده است كه بكار رفته در مدل كریو، تغییر در برجستگی قالب كه مشاهده شده كه كمتر از 7/2% بوده است. نتایج شبیهسازیهای مختلف زمانیكه با استاندارد یكی در درصد مقایسه شده در جدول 1ـ5 نشان داده شده است.
2ـ4ـ5 توانائی اكستروژن معكوس از جریان پولیكارایی اكستروژن معكوس، پشكویی از ابعاد ورودی قالب زمانیكه مقطع عرضی خروجی مورد نظر داده شده است، بكارگیری نرمافزار جریان پولی توسط معكوس جریان و شبیهسازیهای اكستروژن مستقیم از بین یك قالب با یك سوراخ تحلیل شده است. شبیهسازیها توسط گرفتن فقط ؟؟ بخش از سطح قالب در امتداد با سطح آزاد اجرا شدهاند. یك شبیهسازی توسط دادن حوزه خروجی
خواسته شده از ورودی اجرا شده و جریان پولی شبیهسازی اكستروژن معكوس را انجام میدهد و شكل خروجی قالب مورد نیاز از خروجی را میدهد. بعد یك شبیهسازی توسط گرفتن حوزه لبه قالب اجرا شده بوسیله اكستروژن معكوس از ورودی و جریان پولی شبیهسازی اكستروژن مستقیم را انجام میدهد. و شكل از حوزه اكسترود را میدهد.
بعد. شكلها از بخش ورودی در شكل قالبگیر و بخش خروجی در شكل دومی برای معتبر ساختن توانائی شبیهسازی اكستروژن معكوس از جریان پولی مقایسه شدهاند. مختصات اكسترود در شكل 7ـ5 نمایش داده شده برای هر دوی شبیهسازیها مقایسه شدهاند. نتایج 2 شبیهسازی در ارتباط با درصد مقایسه شدهاند در جدول 1ـ5 نمایش داده شده است. ابعاد معكوس حوزه اكسترود خواسته شده از ورودی در اكستروژن معكوس خیلی به ابعاد بدست آورده شده توسط اكستروژن مستقیم نزدیك است با یك اختلاف درصد كمتر از 2% كه نمایش میدهد كه توانائی اكستروژن معكوس از جریان پولی خیلی خوب است.
3ـ4ـ5 تبعیت از جریان مخالف روی مقطع عرضی اكسترود.تعدادی شبیهسازیهای اكستروژن مستقیم انجام شده برای تعیین اثر جریان مخالف بر روی مقطع عرضی اكسترود كرون، شبیهسازیهای انجام شده توسط گرفتن سطح قالب (بخش1)، سطح قالب، سطح زیری (بخش1 و2) و همه قالب (بخشهای1 و2 و3) همراه با سطح آزاد (شكل 3ـ5 را ملاحظه فرمائید) و ابعاد اكسترود مقایسه شدهاند. گنجایش از سطح زیری در شبیهسازیها نشان میدهد یك اختلاف از 5% در ابعاد از اكسترونهائی زمانیكه مقایسه كرد با شبیهسازیها بوسیله
گرفتن فقط سطح قالب كه نشان میدهد كه سطح زیری باید در شبیهسازیها شامل باشد. اما اختلاف در ابعاد از اكسترود فقط 1% برای شبیهسازیهای انجام شده با سطح زیری و سطح قالب و كل قالب هست كه نشان میدهد كه شبیهسازیهای پارامتری میتواند انجام شده با سطح زیری و سطح قالب باشد اما برای نتایج دقیقتر كل قالب باید درنظر گرفته شود.
4ـ4ـ5 نتایج شبیهسازی اكستروژن معكوسشبیهسازیها بر روی یك 252 GHz, windowsكامپیوتر خانگی با رم GB-1 اجرا شده است. بر روی این پلت فرم 19 ساعت و 36 دقیقه از زمان cpu برای بدست آوردن كل نتایج شبیهسازی معكوس نیاز بوده است. جریان پولی مفید بوده است برای انجام دادن شبیهسازی عددی از قالب اكستروژن، بكارگیری اطلاعات فرآیند و مدل عنصری محدود كه در بالا شرح داده شده است.بعد نتایج یك پسانداز برای بكارگیری پست روان ملاحظه شدهاند. شبیهسازیهای اكستروژن برای هندسه قالب موجود و پارامترهای فرآیند اكستروژن واقعی اجرا شده است. مقطع عرضی اكسترود با شبیهسازی بدست آمده شبیه شكل بدست آمده در طول اكستروژن واقعی هست.
مقایسه شكل 9ـ5 با شكل 10ـ5 در حدود 5% انحراف در عرض و ارتفاع میتواند با محدودیتهای شبیهسازی حمایت شود بهخوبی با نتایج از خنك كردن و پائین كشیدن كشش در طول اكستروژن واقعی.طرح اكستروژن معكوس نیرومند از نرمافزار كاربردی CFD برای بدست آوردن یك سطح قالب محدود و مقاطع عرضی بین مركزی برای تولید یك اكسترود مستطیلی با یك سوراخ دایرهای در مركز آن مفید بوده است.
ابعاد محصول هدف 5% بزرگتر داده شده است برای جبران كردن برای پائین كشیدن و تأثیرات سرما در كالیبراتور و پائین رود دورتر. برنامه از برجستگی قالب تأثیر میگیرد بعلت كاهش سرعت از گداز در ناحیه سطح آزاد كه آن از قالب خارج میشود و سطح قالب مورد نیاز را محاسبه میكند و مقاطع عرضی پین مركزی برای بدست آوردن ابعاد اكسترود خواسته شده بعد از خروج گداز از ناحیه سطح آزاد. مختصات لبه قالب شبیهسازی مفید داده شده در ضمیمه A را بدست آورد.1ـ4ـ4ـ5 توزیع فشار
فشار یكی از پراهمیتترین مقادیر از تنزیل در تحلیل قالب اكستروژن است.در تحلیل حاضر، فشار خروجی 5 مشخص شده بود. این مقدار كمك میكند بعنوان یك مرجع برای نتایج ارائه شده در زیر برای دیگر حوزهها، شكل 11ـ5 و 12ـ5 نشان میدهد توزیعهای فشار در تمام خوزه ورودی سطوح یكسان از مختصات ثابت، كه عمودی هستند برای هدایت جریان كه میتواند مشاهده شود كه فشار پیوسته در امتداد سطوح یكسان از ورودی قالب تا خروجی كاهش مییابد و سطوح از فشار ثابت برای هدایت جریان عمودی هستند كه نشان میدهد كه آنها نواحی باز چرخشی در قالب نیستند. افت فشار در تمام قالب از ورودی تا خروجی 02/5 مگاباسكال
میباشد.2ـ4ـ4ـ5 توزیع سرعتشكل 13ـ5 و 14ـ5 طرح نقشه برجستهای از بزرگی سرعت از تمام حوزه و در سطوح یكسان مختلف را نشان میدهد. سرعت حداكثر از پلیمر تقریباً 1/14 است كه در ناحیه همگرا شده در تعدیل كننده پمپ ذرب اتفاق میافتد و میانگین سرعت در خروجی 1/6 است.
3ـ4ـ4ـ5 توزیع دماتوزیع دما بوسیله حل معادلات بالانس انرژی توصیفی در حوزه قالب بدست آمده است. شكل 15ـ5 توزیع دما از پلیمر را در طول اكستروژن نشان میدهد. پلیمر وارد قالب میشود در یك دمای 473 درجه كلوین و دیوارهای قالب در یك دمای k473 نگهداری میشوند بنابراین تغییرات دما در درون قالب اتفاق نمیافتد. سطح بیرونی پلیمر تا k465 خنك میشود زمانیكه از قالب mm25 پائین رود
بیرون میآید. دما در قالب افزایش مییابد بعلت چسبناكی گرمای پیدا شده k5 در اطراف نزدیك ناحیه پین جائیكه سرعتهای برش بالا در طول بررسیهای پارامتری اتفاق میافتد كه ناچیز است و بنابراین در شبیهسازی نهائی ناچیز است.
4ـ4ـ4ـ5 سرعت برش، ویسكوزیته و توزیع فشارویسكوزیته سیترون در شبیهسازی قالب در مدل كاربردی كاریو ـ یاسورا مشخص شده بود. با این مدل ویسكوزیته ماكزیمم اتفاق میافتد زمانیكه سرعت برش به صفر تمایل دارد و یك مینییوم است زمانیكه سرعت برش بالاترین است. سرعت برش از 0 تا 320 تغییر میكند. در دیوار پین مركزی بیشترین میشود. اطراف دیوارههای سطح قالب سرعت برش در حدود 70 تا 150 تغییر میكند. مقدار ویسكوزیته از 480 تا 13350، Pa-S تغییر میكند. این حد بالا از ویسكوزیته نشان میدهد درجه غیر خطی مواد در حل عددی. شكل 16ـ5 . 17ـ5 و 18ـ5 حد فاصل سرعت كشش و ویسكوزیته را نشان میدهد.5ـ5 طراحی قالبوظیفه نهایی همه شبیهسازیهای انجام شده هست رسیدن به شكل بهینه از قالب برای بدست آوردن ابعاد خواسته شده از حوزه اكسترود است. برای اینكه ساده كردن ساخت و بررسی، قالب اكسترود شامل 5 صفحه میشود هركدام وظیفه و اهمیت خودشان را دارند. بعد از خروج پلیمر اكسترود با سرعت زیاد حركت میكند و از میان یك صفحه شكننده پرده جریان مییابد. آن هست
اندازهگیری شده در واحد متر بوسیله یك پمپ چرخ دندهدار ذوب قبل از ورود به قالب. اولین صفحه قالب، تعدیل كننده پمپ ذوب متصل كرده قطر خارجی mm55 پمپ چرخدندهدار ذوب به صفحه تعدیل كننده عنكبوتی كه در چرخش وصل میكند صفحه عنكبوتی با 3 عنكبوت. عنكبوتها برای نگهداری یك پین میانتهی برای شكل دادن سوراخ مركزی اكسترود مفید هستند یك سوراخ متصل در یكی از عنكبوتها ساخته شده است از خط نیتروژن تنظیم شده به پین میانتهی برای نگهداری
فشار گاز و به میانه شكل دادن حوزه در اكسترود. بنابراین پلیمر از میان صفحه زیری جریان مییابد. تغییر شكلش از مدور به حالت خمیده، بخش عبوری شبیه مستطیلی از صفحه سطح قالب آخری با بخش عبوری یكسان، اجازه گداخته پلیمر به نیت شود قبل از خروج از قالب. پین مركزی در ساختار
عنكبوتی محكم شده و بخش عبوری خروجش انداختنی هست بطوریكه بدست آوردن یك سوراخ مدور در اكسترود كردن نهائی بعد از باد كردن جریان آزاد و توقف درهمان زمان خروج ذوب شده پلیمر منحنی است بخش عبوری سطح قالب مستطیلی شكل منتظر است برای تغییر شكل دادن به پائین رود حوزه مستطیلی خواسته شده همه قسمتهای قالب در شكل مونتاژ شده، شكل گسترده، دید 2 بعدی و جداگانه در شكلهای 19ـ5 تا 22ـ5 نمایش داده شدهاند.
خلاصههدف از این مطالعه توسعه یك استراتژی ممكن برای طراحی قالب كارا در روش اكستروژن برای شكلدهی پلیمر اكسترود شده با یك شكل دلخواه باتوجه به افزایش عملكرد قالب یك پلیمر مذاب و بدست آوردن محاسبات خیلی مهم فیزیكی و پدیدههای سیال شناسی در فرآیند را شامل میشود. روند 3 بعدی و انتقال حرارت از میان قالب همچنین حركت به سمت خروجی قالب در داخل سطح آزاد تحلیل شده است.
استفاده از رفتار عامل CFD در انتها باتوجه به رفتار غیر نیوتنی پلیمر 2 نمای اكسترود با اشكال لازم، با 10 سوراخ گرد یك اندازه و روی خط مركز به قطر mm1/1 برای طراحی قالب محاسبه شدهاند. موارد مورد استفاده با یك درجهبندی صنعتی شامل پلیاستیژن استیرن 663 تركیب شده با ناخالصیهای براقكننده. هدف از شبیهسازی CFD محاسبه فشار، حرارت، سرعت، تنش و توزیع سرعت برشی روی كل قلمرو شبیهسازی و بررسی تأثیر قسمتهای مختلف روی تعادل جریان جرم در خروجی قالب و در پایان تعیین شكل بهینه قالب شامل پایه قالب و پینها برای محاسبه ابعاد دلخواه از قسمت اكسترود شده.
ادامه خواندن مقاله در مورد طراحي قالب كارا در روش اكستروژن
نوشته مقاله در مورد طراحي قالب كارا در روش اكستروژن اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.