Diseño y optimización de canales de refrigeración de conformación para moldes de inyección plástica utilizando programas de diseño generativo

Abstract

El presente trabajo de graduación se enfoca en el diseño y optimización de canales de refrigeración de conformación para moldes de inyección plástica, utilizando programas de diseño generativo. Se busca mejorar la eficiencia del enfriamiento en comparación con los métodos tradicionales, lo que puede traducirse en una reducción de los tiempos de ciclo y una mejora en la calidad del producto final. Se exploran las ventajas de costos asociadas a esta tecnología y se establecen objetivos claros, tanto generales como específicos, para guiar el proceso de investigación y desarrollo. La metodología abarca la definición de requisitos, la selección de software especializado, el diseño de canales de enfriamiento tradicionales y generativos, y la simulación comparativa para validar los resultados.

The aim of this project is to improve the design of cooling circuits used in plastic injection molds. Traditional mold cooling channels present limitations due to their straight geometry and uniform cross-sectional area, which can lead to temperature gradients and defects in plastic parts. They also result in longer injection molding cycles, as the cooling and solidification stage can account for between 60% and 70% of the total cycle time.

A solution is needed that allows the design of cooling channels adapted to cavities with irregular geometries in order to reduce cooling time and improve the quality of plastic products. The objective of this graduation project is to design and simulate conformal cooling channels using various generative design software tools for a predefined plastic injection mold.

Generative design and optimization tools will be employed, and simulations will be performed using software such as ANSYS and Autodesk Moldflow. The purpose is to compare the efficiency and cycle time of a mold with traditional cooling channels against a mold with conformal cooling channels.

The expected results include improvements in temperature distribution, heat transfer, part quality, and injection molding cycle time.