Nghiên cứu công nghệ và chế tạo thiết bị gia công chi tiết kim loại dạng thành mỏng trong khuôn bằng công nghệ biến dạng cục bộ

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ GIA CÔNG CHI TIẾT KIM LOẠI DẠNG THÀNH MỎNG TRONG KHUÔN BẰNG CÔNG NGHỆ BIẾN DẠNG CỤC BỘ Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Chủ nhiệm nhiệm vụ: PGS TS ĐỖ THÀNH TRUNG Thành phố Hồ Chí Minh – 03/2022 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 12 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BIẾN DẠNG KIM LOẠI TẤM THEO PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG CỤC BỘ 16 1.1 Tổng quan công nghệ biến dạng kim loại cục 16 1.1.1 Các phương pháp biến dạng kim loại 16 1.1.2 Lịch sử phát triển công nghệ biến dạng kim loại 17 1.1.3 Mơ tả q trình biến dạng kim loại cục 18 1.1.4 Ưu nhược điểm biến dạng cục kim loại điều khiển số 19 1.2 Tình hình nghiên cứu giới nước 20 1.2.1 Trên giới 20 1.2.2 Trong nước 21 1.3 Phân loại công nghệ sản phẩm 22 1.4 Đặc điểm công nghệ biến dạng cục 23 1.5 Tình hình nhu cầu ngành khuôn mẫu 26 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY CNC BIẾN DẠNG KIM LOẠI TẤM THEO PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG CỤC BỘ 30 2.1 Nguyên lý yêu cầu thiết bị 30 2.1.1 Định hướng thiết kế ban đầu 30 2.1.2 Yêu cầu chung máy 30 2.1.3 Chỉ tiêu chất lượng máy 31 2.2 Tính tốn thiết kế trục Z 33 2.2.1 Tính tốn trục vitme 33 2.2.1.1 Các thông số đầu vào 33 2.2.1.2 Tính tốn lựa chọn trục vitme 33 2.2.1.3 Tính tải trọng động tải trọng tĩnh 34 2.2.1.4 Tính tốn chọn vitme 35 2.2.1.5 Kiểm tra sơ 36 2.2.1.6 Độ dịch chuyển thay đổi nhiệt độ 36 2.2.2 Tính tốn ray dẫn hướng trục Z 37 2.2.2.1 Tính tốn lực riêng rẽ 38 2.2.2.2 Tính tốn tải tương đương 39 2.2.2.3 Tính tốn hệ số tĩnh 40 2.2.3 Tính toán chọn động trục Z 41 2.2.3.1 Moment quán tính khối 41 2.2.3.2 Moment phát động 41 2.2.3.3 Tính tốn chọn động 41 2.2.4 Kiểm tra thời gian cần thiết để đạt vận tốc cực đại 43 2.2.4.1 Thời gian cần thiết để đạt thời gian cực đại 43 2.2.4.2 Tính ứng suất tác dụng lên trục vitme 43 2.2.4.3 Tính tải trọng tác dụng lên trục 44 2.2.5 Chọn gối đỡ trục Z 44 2.2.6 Tính tốn chọn đai trục Z 44 2.2.6.1 Các thông số đai 44 2.2.6.2 Tính tốn chọn đai hình thang thường cho động trục Z 47 2.2.7 Tính tốn chọn động trục 48 2.2.8 Mô cấu di chuyển đầu tạo biến dạng cục 49 2.3 Tính tốn thiết kế trục X Y 53 2.3.1 Các thông số đầu vào 53 2.3.2 Kết tính tốn 54 2.3.3 Kết mô 54 2.4 Phân tích, lựa chọn phần mềm bo mạch điều khiển 56 2.4.1 Hệ thống điều khiển 56 2.4.2 Bộ điều khiển động 58 2.4.2.1 Động điều khiển 58 2.4.2.2 Driver điều khiển động cơ: 58 2.4.3 Bộ xử lý trung tâm 60 2.4.4 Bảng điều khiển 60 2.4.5 Lưu đồ điều khiển 61 2.4.6 Lựa chọn phần mềm điều khiển 66 2.5 Hình ảnh thiết kế, gia công, lắp ráp máy CNC biến dạng cục 67 2.6 Kết kiểm tra thông số máy 68 Bảng 2.3: Kết kiểm tra thông số máy 68 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ĐẦU TẠO BIẾN DẠNG CỤC BỘ 70 3.1 Khảo sát – thực nghiệm đầu tạo biến dạng cục 70 3.2 Thiết kế sơ từ ý tưởng 71 3.3 Kiểm duyệt – chọn phương án tối ưu 73 3.4 Cải tiến – Hình thành phương án 74 3.5 Mô phân tích ứng suất đầu tạo biến dạng cục 77 3.6 Phân tích lực tác dụng lên đầu tạo biến dạng cục 82 3.6.1 Mơ hình phân tích lực dụng cụ tạo hình 82 3.6.2 Xây dựng cơng thức tính tốn thành phần lực 85 3.6.3 Kết tính tốn thành phần lực tạo hình 88 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG CỦA BI LĂN ĐẾN QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ISF 89 4.1 Tiến hành thí nghiệm 89 4.2 Đầu tạo biến dạng cục đặc tính vật liệu 90 4.3 Lựa chọn thông số công nghệ cho trình tạo biến dạng cục 90 4.4 Đường dẫn đầu tạo biến dạng 91 4.5 Phân tích kết 92 4.5.1 Mô tả lỗi sản phẩm tạo hình 92 4.5.2 Mối quan hệ chiều dày phơi chiều sâu tạo hình 92 4.5.3 Thơng số cơng nghệ tạo hình 93 4.5.4 Độ nhám bề mặt 94 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ 95 5.1 Giới thiệu sơ đồ gá 95 5.1.1 Định nghĩa 95 5.1.2 Mục đích sử dụng đồ gá công nghệ ISF 95 5.1.3 Tạo hình cục liên tục đa điểm (TPIF) 95 5.1.4 Tạo hình cục liên tục đơn điểm (SPIF) 96 5.2 Thiết kế đồ gá 96 5.2.1 Các phận đồ gá 96 5.2.2 Thiết kế đồ gá 97 5.2.3 Tính tốn thiết kế đồ gá 98 5.2.4 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá 100 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CƠ CẤU GIÁM SÁT LỰC TRONG QUÁ TRÌNH TẠO HÌNH 102 6.1 Giới thiệu loadcell 102 6.1.1 Khái niệm 102 6.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 102 6.1.2.1 Cấu tạo: 102 6.1.2.2 Nguyên lý hoạt động: 102 6.1.3 Thông số kĩ thuật 102 6.1.4 Phân loại Loadcell 103 6.1.5 Ứng dụng Loadcell 105 6.1.6 Chống tải Loadcell 105 6.1.7 Cách xác định màu dây Loadcell analog 106 6.2 Đồ gá đo lực 106 6.2.1 Yêu cầu với đồ gá 106 6.2.2 Một số đồ gá Loadcell thông dụng thị trường 107 6.2.3 Phương án thiết kế đồ gá đo lực 107 6.3 Lắp ráp hệ thống đo lực 109 6.4 Thử nghiệm đo lực 111 CHƯƠNG THỬ NGHIỆM BIẾN DẠNG CỤC BỘ 113 7.1 Sản phẩm dạng lõm (mẫu 1) 113 7.1.1 Thiết kế mơ hình 113 7.1.2 Thiết lập thông số gia công 113 7.1.3 Lập trình di chuyển (mã G-code) 113 7.1.4 Kết thử nghiệm tạo hình mẫu 117 7.1.5 Đánh giá trình biến dạng 118 7.2 Sản phẩm dạng lồi (mẫu 2) 121 7.3 Đánh giá tạo hình sản phẩm có lịng khn khơng lịng khn 122 7.4 Sản phẩm phức tạp (mẫu 3) 128 7.4.1 Quá trình thiết kế 128 7.4.2 Lập trình mơ đường di chuyển đầu tạo biến dạng cục 129 7.4.2.1 Kết thử nghiệm tạo hình mẫu 131 CHƯƠNG TỐI ƯU HĨA CÁC THƠNG SỐ GIA CÔNG BIẾN DẠNG CỤC BỘ 132 8.1 Tổng quan phương pháp Taguchi 132 8.1.1 Khái niệm 132 8.1.2 Quy tắc phương pháp Taguchi cho sản xuất 132 8.1.3 Thiết kế thí nghiệm phương pháp Taguchi 132 8.2 Lựa chọn yếu tố kiểm soát 135 8.3 Lựa chọn thí nghiệm mảng trực giao 136 8.4 Phân tích liệu 137 8.5 Kết thảo luận 139 8.5.1 Kết từ phân tích Taguchi 139 8.5.2 Phân tích phương sai ANOVA cho độ dày sản phẩm 140 8.6 Lựa chọn thông số tối ưu 141 8.7 Kiểm chứng thông sô tối ưu 142 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN PHUN ÉP NHỰA CĨ TÍCH HỢP TẤM CÁCH NHIỆT BẰNG KIM LOẠI DẠNG THÀNH MỎNG 143 9.1 Thiết kế mơ hình 3D mơ hình lưới sản phẩm phun ép 143 9.2 Mô trình nhựa điền đầy xác định thông số phun ép 144 9.3 Thiết kế chế tạo khn phun ép có tích hợp cách nhiệt 146 9.3.1 Thiết kế mơ hình khuôn 3D 146 9.3.2 Gia công khuôn phun ép 146 9.3.3 Lắp ráp khn phun ép có tích hợp cách nhiệt 148 9.4 Thiết kế chế tạo hệ thống gia nhiệt khn khí nóng 149 9.5 Thử nghiệm phân bố nhiệt độ 151 9.6 Thử nghiệm phun ép 153 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 157 TÀI LIỆU THAM KHẢO 159 PHỤ LỤC 166 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt ISF Incremental Sheet Forming Biến dạng cục SPIF Single Point Incremental Forming Biến dạng đơn điểm TPIF Two Point Incremental Forming Biến dạng đa điểm CAD Computer Aided Design CAM Computer Aided Manufacturing CNC Computer Numberical Controler Điều khiển số DNC Direct Numerical Controls Điều khiển trực tiếp AC Adaptive Controls Điều khiển thích nghi FMS Flexible Mult- System MCU Micro Controller Unit PLC Programmable logic controller Thiết kế với hỗ trợ máy tính Chế tạo với hỗ trợ máy tính Điều khiển hệ thống linh hoạt Vi điều khiển Bộ điều khiển logic lập trình DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thơng số tính tải trọng động tải trọng tĩnh 35 Bảng 2.2: Thông số động điểu khiển 58 Bảng 3.1: Bảng so sánh sơ phương án thiết kế đầu tạo biến dạng 73 Bảng 4.1: Đặc tính vật liệu nhơm A1050 90 Bảng 4.2: Thông số 12 sản phẩm thí nghiệm 91 Bảng 4.3: Các thông số cơng nghệ q trình ISF 93 Bảng 5.1: Bảng kê chi tiết đồ gá phôi 100 Bảng 6.1: Bảng kê chi tiết đồ gá hệ thống đo lực 108 Bảng 6.2: Lực biến dạng cục theo phương X, Y Z 111 Bảng 7.1: Ý nghĩa tạo biên dạng theo “Profile Milling” 114 Bảng 7.2: Ý nghĩa thông số gia công 115 Bảng 7.3: Kết đo độ dày mẫu 119 Bảng 7.4: Kết xác định sai lệch kích thước, hình dạng độ nhám bề mặt 121 Bảng 7.5: Biên dạng sản phẩm cầu lõm với chiều sâu đáy 28 mm 123 Bảng 8.1: Bảng lựa chọn mảng trực giao 133 Bảng 8.2: Các yếu tố kiểm soát mức độ tham số 136 Bảng 8.3: Mảng trực giao thí nghiệm 136 Bảng 8.4: Bảng tổng hợp độ dày sản phẩm sau tạo hình tỷ lệ S/N 138 Bảng 8.5: Tỷ lệ S/N trung bình cho độ dày sản phẩm sau gia công 139 Bảng 8.6: ANOVA cho độ dày sản phẩm sau gia công 140 Bảng 8.7: Bảng thông số tối ưu cho độ dày sản phẩm 141 Bảng 8.8: So sánh giá trị trung bình độ dày sản phẩm sau gia công 142 Bảng 9.1: Kết mô điền đầy nhiệt độ khuôn thay đổi 144 Bảng 9.2: Tổng hợp chi tiết khuôn sau gia công 147 Bảng 9.3: Phân bố nhiệt độ cách nhiệt 152 Bảng 9.4: Thông số thử nghiệm phun ép sản phẩm thành mỏng 153 Bảng 9.5: Kết phun ép sản phẩm thành mỏng theo áp suất tốc độ phun ép loại nhựa PA6 ABS 154 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sản phẩm cơng nghệ biến dạng kim loại cục 18 Hình 1.2: Mơ tả sơ đồ SPIF (Henrard et al., 2010) 24 Hình 1.3: Đường chạy dụng cụ cho sản phẩm hình nón (He et al , 2005) 24 Hình 1.4: Các nghiên cứu ngành khuôn mẫu 26 Hình 2.1: Mơ hình máy CNC biến dạng kim loại theo phương pháp biến dạng cục 32 Hình 2.2: Thông số vitme gối đỡ vitme trục Z 36 Hình 2.3: Thông số ray dẫn hướng trục Z 37 Hình 2.4: Hành trình giai đoạn dịch chuyển trục Z 37 Hình 2.5: Sơ đồ đặt lực trục Z 38 Hình 2.6: Thơng số động SGMAV_10A 43 Hình 2.7: Thơng số gối đỡ FK20 44 Hình 2.8: Kích thước cấu di chuyển trục Z 50 Hình 2.9: Kết phân tích ứng suất trục Z 51 Hình 2.10: Kết phân tích chuyển vị trục Z 52 Hình 2.11: Sơ đồ lực trục X Y 53 Hình 2.12: Kết phân tích ứng suất trục X 55 Hình 2.13: Kết phân tích ứng suất trục Y 55 Hình 2.14: Kết phân tích chuyển vị trục X 55 Hình 2.15: Kết phân tích chuyển vị trục Y 56 Hình 2.16: Sơ đồ điểu khiển máy CNC biến dạng cục 57 Hình 2.17: Drive điều khiển động 58 Hình 2.18: Sơ đồ nối dây 59 Hình 2.19: Bo mạch card MACH3 60 Hình 2.20: Kết nối hệ thống điều khiển 61 Hình 2.21: Lưu đồ điều khiển tổng thể mạch trung tâm 62 Hình 2.22: Lưu đồ điều khiển chương trình “Menu” 63 Hình 2.23: Lưu đồ điều khiển chương trình “Manual” 64 Hình 2.24: Lưu đồ điều khiển chương trình “Auto” 65 Hình 2.25: Giao diện phần mềm điều khiển MACH3 67 Hình 2.26: Hình ảnh thiết kế, gia công lắp ráp máy CNC biến dạng cục 68 Hình 3.1: Đầu tạo biến dạng cục dạng cầu cứng 70 Hình 3.2: Đầu tạo biến dạng cục số 71 Hình 3.3: Đầu tạo biến dạng cục tiện vo tròn mạ crom 72 Hình 3.4: Đầu tạo biến dạng cục tiện vo tròn lõm dùng bi lăn 72 Hình 3.5: Tổng hợp ý tưởng dụng cụ thiết kế 73 Hình 3.6: Bi sắt gắn đầu tạo biến dạng cục 74 Hình 3.7: Mơ hình 3D phương án 75 Hình 3.8: Thiết kế đầu tạo biến dạng cục phương án với lỗ tra dầu mm 76 Hình 3.9: Thiết kế đầu tạo biến dạng cục phương án với lỗ tra dầu mm 76 Hình 3.10: Hình ảnh đầu tạo biến dạng cục gia công thành cơng 77 Hình 3.11: Khởi động Ansys 18.1 77 Hình 3.12: Khởi động moldule phân tích tĩnh 78 Hình 3.13: Thông số vật liệu đầu tạo biến dạng 78 Hình 3.14: Mơ hình đầu tạo biến dạng cục 79 Hình 3.15: Lực tác dụng lên đầu tạo biến dạng 79 Hình 3.16: Lực tác dụng lên đầu tạo biến dạng theo phương Z 80 Hình 3.17: Ràng buộc cố định phần ren đầu tạo biến dạng 80 Hình 3.18: Chia lưới mơ hình đầu tạo biến dạng 81 Hình 3.19: Kết mơ ứng suất 81 Hình 3.20: Kết mô biến dạng theo phương Z 81 Hình 3.21: Các ứng suất thành phần xuất phôi 83 Hình 3.22: Mối quan hệ ứng suất thành phần 83 Hình 3.23: Sơ đồ lực tạo hình lúc chạy dụng cụ xuống theo phương Z 84 Hình 3.24: Sơ đồ lực tạo hình lúc chạy dụng cụ theo phương X Y 86 Hình 4.1: Thiết lập trình ISF 89 Hình 4.2: Quá trình thử nghiệm ISF máy CNC 89 Hình 4.3: Đầu tạo biến dạng có bi lăn 90 Hình 4.4: Đường dẫn đầu tạo biến dạng cục 91 Hình 4.5: Sản phẩm bị rách trình tạo hình ISF 92 Hình 4.6: Sự thay đổi độ sâu với đầu tạo biến dạng khác 93 Nhiệt độ (oC) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 171 167 148 123 109 139 126 93 109 101 95 74 200 độ 300 độ 400 độ 10 15 Thời gian phun khí (giây) 20 Hình 9.11 Nhiệt độ lớn bề mặt cách nhiệt 9.6 Thử nghiệm phun ép Quá trình thử nghiệm phun ép tiến hành máy Shinewell -120B với khuôn lắp đặt Hình 9.12 thử nghiệm phun ép với loại vật liệu PA6 ABS để ghi nhận kết điền đầy sản phẩm thành mỏng Các thông số thực nghiệm xác định dựa kết mô khuyến cáo nhà sản xuất, đồng thời qua thực tế phun ép tạo hình sản phẩm thành mỏng, thông số thể cụ thể Bảng 9.4 Hình 9.12: Bộ khn phun ép sản phẩm thành mỏng máy Shinwell-120B Bảng 9.4: Thông số thử nghiệm phun ép sản phẩm thành mỏng TT Thơng số Giá trị Nhiệt độ nóng chảy nhựa 222°C 153 Áp suất phun 15 - 55 Kg/cm2 Tốc độ phun 15 – 55 % Thời gian phun 0,5s Thời gian gia nhiệt 10s Nguồn khí nóng 300oC Nhiệt độ khn ban đầu 30°C Thời gian giải nhiệt 20s Bảng 9.5: Kết phun ép sản phẩm thành mỏng theo áp suất tốc độ phun ép loại nhựa PA6 ABS Loại nhựa Áp suất Tốc độ Khả phun ép phun ép điền đầy sản (Kg/cm2) (%) phẩm (%) 15 15 15-20 20 20 30-40 PA6 154 Hình ảnh thực tế 20 25 55-60 25 25 85-90 30 25 100 50 30 15-20 55 40 55-60 ABS 155 55 50 90-95 55 55 100 Kết phun ép với loại vật liệu PA6 ABS thể Bảng 9.5 Qua đó, cho thấy khuôn với cách nhiệt hoạt động ổn, đảm bảo kích thước sản phẩm phun ép xác theo yêu cầu đặt Đồng thời, kết cho thấy phun ép nhựa PA6 dễ dàng cho sản phẩm thành mỏng so với nhựa ABS Trong đó, áp suất tốc độ nhựa ABS ép sản phẩm thành mỏng gần gấp lần so với nhựa PA6 Do đó, tùy vào loại vật liệu mà trình gia nhiệt cho cách nhiệt khác đóng vai trị quan trọng nhằm giảm độ nhớt nhựa để phun ép sản phẩm thành mỏng 156 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận: Công nghệ biến dạng cục thể nhiều ưu điểm bật mà phương pháp khác được, sản phẩm của cơng nghệ ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực từ đồ dụng gia dụng, thiết bị công nghiệp, tới chi tiết địi hỏi độ xác cao khuôn mẫu Với phát triển mạnh mẽ mình, cơng nghệ biến dạng cục xem công nghệ tiên tiến thay cho cơng nghệ gia cơng truyền thống để chế tạo chi tiết kim loại thành mỏng khuôn Đề tài "Nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị gia công chi tiết kim loại dạng thành mỏng khuôn công nghệ biến dạng cục bộ" lĩnh vực tương đối Việt Nam Hiện có tài liệu cơng trình nghiên cứu vấn đề trên, chưa có nhiều cơng ty ứng dụng cơng nghệ đem lại hiệu cho kinh tế nhờ vào khả chế tạo chi tiết thành mỏng có hình dạng phức tạp mà phương pháp thơng thường đáp ứng Qua giai đoạn thực đề tài, nhóm nghiên cứu hồn thành nội dung nghiên cứu (từ đến 7) khoảng thời gian từ 07/2020 đến 03/2021 với vấn đề tiến hành sau:  ND1: Nghiên cứu công nghệ biến dạng kim loại theo phương pháp biến dạng cục  ND2: Tính tốn, thiết kế chế tạo cấu di chuyển đầu tạo biến dạng cục (phương Z)  ND3: Tính toán, thiết kế chế tạo cấu di chuyển phơi q trình tạo hình (phương X Y)  ND4: Thiết kế chế tạo đầu tạo biến dạng cục  ND5: Tính tốn, thiết kế chế tạo cấu giữ phôi  ND6: Thiết kế chế tạo cấu giám sát lực trình tạo hình chi tiết kim loại dạng thành mỏng  ND7: Thiết kế, chế tạo khung máy hoàn chỉnh thiết bị 157 Qua giai đoạn thực đề tài, nhóm nghiên cứu hồn thành nội dung nghiên cứu lại (từ đến 11) khoảng thời gian từ 04/2021 đến 12/2021 với vấn đề tiến hành sau:  ND8: Thực nghiệm, phân tích, đánh giá kết biến dạng cục  ND9: Nghiên cứu tối ưu hóa thông số gia công với sản phẩm thực nghiệm  ND10: Thiết kế chế tạo khuôn phun ép nhựa có tích hợp cách nhiệt kim loại dạng thành mỏng  ND11: Tổng kết kết nghiên cứu nhiệm vụ Nhìn chung, đề tài hoàn thành tiến độ Tất nội dung sản phẩm đề tài nhóm nghiên cứu thực đầy đủ số lượng chất lượng theo thuyết minh, hợp đồng nhiệm vụ Đồng thời, đề tài có số đóng góp sau: - Làm chủ công nghệ chế tạo thiết bị biến dạng cục với yêu cầu khắc khe quy trình, đồ gá, dụng cụ tạo hình thơng số cơng nghệ tối ưu - Ứng dụng công nghệ biến dạng cục kim loại quy trình chế tạo khn phun ép nhựa nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm thành mỏng - Đề xuất phương pháp gia nhiệt bề mặt khuôn phun ép khí nóng nhằm nâng cao hiệu gia/giải nhiệt quy trình phun ép nhựa  Kiến nghị: Đề tài “Nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị gia công chi tiết kim loại dạng thành mỏng khuôn công nghệ biến dạng cục bộ” tiến hành theo tiến độ với nội dung nghiên cứu theo kế hoạch đề Qua trình nghiên cứu, thiết bị tạo hình kim loại thông qua biến dạng cục vận hành theo yêu cầu đặt ứng dụng hiệu khuôn phun ép sản phẩm thành mỏng Trên sở này, nhóm nghiên cứu tiến hành chuyển giao cho cơng ty khí có nhu cầu địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh Vì vậy, kính đề nghị Đơn vị chủ trì Đơn vị quản lý tiếp tục hỗ trợ nhóm nghiên cứu trình phát triển đề tài đẩy mạnh chuyển giao thời gian tới Trân trọng cảm ơn! 158 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Dũng, Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, NXB Bách khoa Hà Nội, 2011 [2] Trần Việt Thắng, Nghiên cứu công nghệ miết ép phục vụ chế tạo chi tiết có kết cấu đặc biệt, chịu áp lực cao sản xuất vũ khí, Đề tài KC.05.18 [3] Vũ Lai Huỳnh, Nghiên cứu công nghệ thiết bị để chế tạo chi tiết dạng bình chứa cỡ lớn, Luận văn Thạc sỹ năm 2017 [4] Z Marciniak, J L Duncan and S J Hu, Mechanisc of sheet metal forming, 2nd edition, Elsevier, 2002 [5] W C Emmens, G Sebastiani and A H van den Boogaard, The technology of Incremental Sheet Forming – A brief review of the history, J Mater Process Tech., Vol 210 (8), 2010, pp 981-997 [6] A E Tekkaya, N Ben Khalifa, G Grzancic and R Hölker, Forming of lightweight metal components: Need for new technologies, Procedia Eng., Vol 81, 2014, pp 28-27 [7] G Grzancic, C Becker, M Hermes and A E Tekkaya, Innovative machine design for incremental profile forming, Key Eng Mater., Vol 622-623, 2014, pp 413-419 [8] G Grzancic, C Becker and N Ben Khalifa, Basic analysis of the incremental profile forming process, J Manuf Sci Eng., Vol 138 (9), 2016, pp 1-6 [9] Y H Kim and J J Park, Effect of process parameters on formability in incremental forming of sheet metal, J Mater Process Tech., Vol 130-131, 2002, pp 42-46 [10] D K Xu, B Lu, T T Cao, H Zhang, J Chen, H Long and J Cao, Enhancement of process capabilities in electrically-assisted double sided incremental forming, Mater Des., Vol 92, 2016, pp 268-280 [11] B Lu, Y Fang, D K Xu, J Chen, H Ou, N H Moser and J Cao, Mechanism investigation of friction-related effects in single point incremental forming using a developed oblique roller-ball tool, Int J Mach Tool Manu., Vol 85, 2014, pp 14-29 159 [12] R Liu, B Lu, D Xu, J Chen, F Chen, H Ou and H Long, Development of novel tools for electricity-assisted incremental sheet forming of titanium alloy, Int J Adv Manuf Tech., Vol 85, 2016, pp 5-8 [13] C Radu, C Tampu, I Cristea and B Chirita, The effect of residual stresses on theaccuracy of parts processed by SPIF, Mater Manuf Process, Vol 28, 2013, pp 572-576 [14] M Sedighi and M Honarpisheh, Experimental study of through-depth residualstress in explosive welded Al-Cu-Al multilayer, Mater Des., Vol 37, 2012, pp 577-581 [15] M Kotobi and M Honarpisheh, Uncertainty analysis of residual stresses measuredby slitting method in equal-channel angular rolled Al-1060 strips, J StrainAnal Eng Des., 2016, https://doi.org/10.1177/0309324716682124 [16] M Honarpisheh, E Haghighat and M Kotobi, Investigation of residual stress andmechanical properties of equal channel angular rolled St12 strips, Proc IME J Mater Des Appl., 2018 [17] M Kotobi and M Honarpisheh, Through-depth residual stress measurement of laser bent steel-titanium bimetal sheets, J Strain Anal Eng Des., Vol 53 (3), 2018, pp 130-140 [18] I Alinaghian, S Amini and M Honarpisheh, Residual stress, tensile strength, and macrostructure investigations on ultrasonic assisted friction stir welding of AA 6061-T6, J Strain Anal Eng Des., Vol 53 (3), 2018, DOI:10.1177/0309324718789768 [19] I Alinaghian, M Honarpisheh and S Amini, The influence of bending modeultrasonic-assisted friction stir welding of Al-6061-T6 alloy on residual stress, welding force and macrostructure, Int J Adv Manuf Technol., Vol 95, 2018, pp 2757-2766 [20] F Nazari, M Honarpisheh and H Zhao, Effect of stress relief annealing onmicrostructure, mechanical properties, and residual stress of a copper sheet inthe constrained groove pressing process, Int J Adv Manuf Technol., Vol 102, 2019, pp 4361-4370 160 [21] M Honarpisheh, M Mohammadi Jobedar and I Alinaghian, Multi-response optimization on single-point incremental forming of hyperbolic shape Al1050/Cu bimetal using response surface methodology, Int J Adv Manuf Technol., Vol 96, 2018, pp 3069-3080 [22] M Honarpisheh, M J Abdolhoseini and S Amini, Experimental and numerical investigation of the hot incremental forming of Ti-6Al-4V sheet using electrical current, Int J Adv Manuf Technol., Vol 83, 2015, pp 9-12 [23] M Honarpisheh, M Keimasi and I Alinaghian, Numerical and experimental studyon incremental forming process of Al/Cu bimetals: influence of process parameters on the forming force, dimensional accuracy and thickness variations, J Mech Mater Struct., Vol 13 (1), 2018, pp 35-51 [24] G Hussain, L Gao and Z.Y Zhang, Formability evaluation of a pure titanium sheetin the cold incremental forming process, Int J Adv Manuf Technol., Vol 37 (9), 2008, 920-926 [25] S W Kim, Y S Lee, S H Kang and J H Lee, Incremental forming of Mg alloy sheet atelevated temperatures, J Mech Sci Technol., Vol 21 (10), 2007, pp 1518-1522 [26] M B Silva, P S Nielsen, N Bay and P A F Martins, Failure mechanisms in single-point incremental forming of metals, Int J Adv Manuf Technol., Vol 56, 2011, pp 893-903 [27] T Madeira, C M A Silva, M B Silva and P A F Martins, Failure in single point in-cremental forming, Int J Adv Manuf Technol., Vol 80, 2015, pp.1471-1479 [28] M B Silva, M Skjoedt, A G Atkins, et al., Single-point incremental forming andformability-failure diagrams, J Strain Anal Eng Des., Vol 43, 2008, pp 15-36 [29] B B L Isidore, G Hussain, S P Shamchi, W.A Khan, Prediction and control ofpillow defect in single point incremental forming using numerical simulations, J Mech Sci Technol., Vol 30 (5), 2016, pp 2151-2161 [30] A Maltby, Internal lubricants yield multiple benefits in injection moulding, Plastics, Additives and Compounding, Vol (6), 2005, pp 28-31 161 [31] Junji Hou, Guaqun Zhao and Guilong Wang, Polypropylene/talc foams with high weight-reduction and improved surface quality fabricated by moldopening microcellular injection molding, Journal of Materials Research and Technology, Vol 12, 2021, pp 74-86 [32] J L Laursen, I M Sivebaek, L.W Christoffersen, M Papsoee, M.E Vigild, P Brondsted and A Horsewell, Influence of tribological additives on friction and impact performance of injection moulded polyacetal, Wear, Vol 267 (12), 2009, pp 2294-2302 [33] H L Lin, S C Chen, M C Jeng, P S Minh, J A Chang and J R Hwang, Induction heating with the ring effect for injection molding plates, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol 39 (4), 2012, pp 514-522 [34] S C Chen, J A Chang, W R Jong and Y P Chang, Efficiencies of various mold surface temperature controls and part quality, Proc of ANTEC Conf, 2006, pp 1280-1284 [35] M C Jeng, S C Chen, P S Minh, J A Chang and C S Chung, Rapid mold temperature control in injection molding by using steam heating, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol 37(9), 2010, pp 1295-1304 [36] A Kumar, P S Ghoshdastidar and M.K Muju, Computer simulation of transport processes during injection mold-filling and optimization of the molding conditions, Journal of Materials Processing Technology, Vol 120 (13), 2002, pp 438-449 [37] A C Liou, R H Chen, C K Huang, C H Su and P Y Tsai, Development of a heat-generable mold insert and its application to the injection molding of microstructures, Microelectronic Engineering, Vol 117, 2014, pp 41-47 [38] W B Young and A Chen, Injection-compression molded part shrinkage uniformity comparison between semicrystalline and amorphous plastics, Transactions of the Aeronautical and Astronautical Society of the Republic of China, Vol 34 (1), 2006, pp 39-44 [39] Mustafa Kurt, Yusuf Kaynak, Omer S Kamber, Bilcen Mutlu and Barkin Bakir, Influence of molding conditions on the shrinkage and roundness of injection 162 molded parts, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2010, Volume 46, Numbers 5-8, pp 571-578 [40] Phan The Nhan, Thanh Trung Do, Tran Anh Son and Pham Son Minh, Study on external gas-assisted mold temperature control for improving the melt flow length of thin rib products in the injection molding process, Advances in Polymer Technology, 2019, p 1-17, doi.org/10.1155/2019/5973403 [41] PMI, BALLSCREW CATALOG, ISO 9001CERTIFIED [42] PMI, LINEAR GUIDEWAY [43] Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2000 [44] Trịnh Chất Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí tập 1, tập 2, Nhà xuất Giáo dục, 2006 [45] P A F Martins, B N., M Skjoedt, M B Silva, Theory of single point incremental forming, Journal of Strain Analysis, Vol 43, 2008, pp 15-35 [46] M B Silva, S M., A G Atkins, N Bay and P A F Martins, Revisiting the fundamentals of single point incremental forming by means of membrane analysis, International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol 48, 2008, pp 73-83 [47] ANSYS Tutorial [48] Kim Y.H., P.J.J., Effect of procress parameters on formability in incremental forming of sheet metal Journal of Materials Processing Technology, Vol 130131, 2002, pp 42-46 [49] Trần Văn Địch, Đồ gá, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [50] David William Adams, Improvements on single point incremental forming through electrically assisted forming, contact area prediction and tool development.: Queen's University, Canada, 2013 [51] G Ambrogio, S Bruschi, A Ghiotti, L Filice, Formability of AZ31 magnesium alloy in warm incremental forming process, International Journal of Material Forming, Vol 2, 2009, pp 5-8 163 [52] G Ambrogio, V Cozza, L Filice, F Micari, An analytical model for improving precision in single point incremental forming, Journal of Materials Processing Technology, Vol 191, 2007, pp 92-95 [53] G Ambrogio, G Ingarao, F Gagliardia, R D Lorenzo, Analysis of energy efficiency of different setups able to perform single point incremental forming (SPIF) processes, Procedia CIRP, Vol 15, 2014, pp 111 – 116 [54] J Paulo Davim, Designs of experiments in production engineering, Springer International Publishing Switzerland, 2016 [55] Moldex3D User Guide [56] Shia-Chung Chen, Chen-Yang Lin, Jen-An Chang and Pham Son Minh, Gasassisted heating technology for high aspect ratio microstructure injection molding, Advances in Mechanical Engineering, 2013, DOI: 10.1155/2013/282906 [57] S C Chen, R D Chien, S H Lin, M C Lin and J A Chang, Feasibility evaluation of gas-assisted heating for mold surface temperature control during injection molding process, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol 36 (8), 2012, p 806-812 [58] Shih-Chih Nian, Chih-Yang Wu and Ming-Shyan Huang, Warpage control of thin-walled injection molding using local mold temperatures, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol 61, 2015, p 102-110 [59] Thanh Trung Do, Tran Minh The Uyen and Pham Son Minh, Study on the external gas-assisted mold temperature control for thin wall injection molding, International Journal of Engineering Research and Application, Vol (3), 2017, p 15-19 [60] Thanh Trung Do, Pham Son Minh, Tran Minh The Uyen and Pham Hoang The, Numerical study on the flow length in an injection molding process with an external air-heating step, International Journal of Engineering Research and Application, Vol (4), 2017, p 85-89 [61] Shia-Chung Chen, Pham Son Minh and Jen-An Chang, Gas-assisted mold temperature control for improving the quality of injection molded parts with 164 fiber additives, International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol 38, 2011, p 304-312 [62] Singh S Deepika, Bhushan T Patil and Vasim A Shaikh, Plastic injection molded door handle cooling time reduction investigation using conformal cooling channels, Materials Today, 2020, DOI: 10.1016/j.matpr.2019.11.316 [63] Abelardo Torres-Alba, Jorge Manuel Mercado-Colmenero, Daniel Diaz-Perete and Cristina Martin-Doñate, A new conformal cooling design procedure for injection molding based on temperature clusters and multidimensional discrete models, Polymers, 2020, DOI: 10.3390/polym12010154 165 PHỤ LỤC Hình ảnh thiết kế chế tạo máy CNC biến dạng cục 166 Hình ảnh khn phun ép nhựa có tích hợp cách nhiệt kim loại dạng thành mỏng sản phẩm phun ép 167 ... nhiệt kim loại dạng thành mỏng 15 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BIẾN DẠNG KIM LOẠI TẤM THEO PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG CỤC BỘ 1.1 Tổng quan công nghệ biến dạng kim loại cục Biến dạng cục phương pháp gia. .. trình nghiên cứu, đề tài tập trung vào mục tiêu chung: Nghiên cứu công nghệ chế tạo thiết bị gia công chi tiết kim loại dạng thành mỏng khuôn cơng nghệ biến dạng cục Ngồi ra, thơng số công nghệ. .. Nghiên cứu sở lý thuyết công nghệ biến dạng kim loại cục - Tính tốn, thiết kế chế tạo thiết bị biến dạng kim loại cục - Phân tích cơng nghệ biến dạng kim loại cục thực nghiệm cho: o Dụng cụ tạo