Mẫu IUH1521 BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO[.]
Mẫu IUH1521 BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI BỀ MẶT KHUÔN ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM Mã số đề tài : 181.CK03 Chủ nhiệm đề tài : TS Nguyễn Đức Nam Đơn vị thực : Khoa Cơng Nghệ Cơ Khí Tp Hồ Chí Minh, Tháng 09/2019 PHẦN I THƠNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy mài bề mặt khn ứng dụng sóng siêu âm 1.2 Mã số: 181.CK03 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Họ tên (học hàm, học vị) TS Nguyễn Đức Nam TS Đường Công Truyền Đơn vị công tác Vai trị thực đề tài Khoa Cơ khí Chủ nhiệm Khoa Nhiệt lạnh Thành viên 1.4 Đơn vị chủ trì: Khoa Cơng nghệ Cơ khí 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 01 năm 2018 đến tháng 01 năm 2019 1.5.2 Gia hạn: đến tháng 06/2019 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng 01 năm 2018 đến tháng 05 năm 2019 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): (Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến Cơ quan quản lý) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 95 triệu đồng PHẦN II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Đề tài nghiên cứu đặc tính q trình gia cơng sóng siêu âm kết hợp với dung dịch mài, từ đặc điểm để thiết kế chế tạo máy mài tinh bề mặt khuôn Để đánh giá khả công nghệ phương pháp, trình thực nghiệm ảnh hưởng nồng độ dung dịch mài kích thước hạt mài Al2O3 đến độ nhám bề mặt khuôn thép SKD11 tiến hành đề tài Dựa vào kết thí nghiệm, nồng độ dung dịch mài nhân tố quan trọng định độ nhám bề mặt chi tiết gia công Độ nhám bề mặt chi tiết gia công đạt giá trị tốt Ra =32 nm với nồng độ dung dịch mài 17% thời gian gia công khoảng 20 phút Khi nồng độ dung dịch tăng chất lượng bề mặt khơng tăng lên mà có xu hướng giảm xuống Bên cạnh đó, kích thước hạt mài nhân tố ảnh hưởng đến độ i nhám bề mặt chi tiết trình gia cơng Hạt mài có kích thước mịn cho chất lượng bề mặt tốt Kết thực nghiệm cho thấy rằng, độ nhám bề mặt đạt giá trị tốt Ra = 32nm với hạt mài có kích thước 4000#Al2O3 Abtract: The combination of ultrasonic and abrasive slurries have been studied to design and manufacture the polishing machine To evaluate the technological capability of the method, the influence of abrasive concentration and abrasive size on the surface roughness of SKD11 steel mold were carried out in this study According to the experiment results, the concentration of abrasive slurry is an important factor that affecting the surface roughness of the workpiece The smallest surface roughness can be achieved about Ra = 32 nm in case of the concentration of slurry is 17% after 20 minutes machining With the increase of the concentration, the surface quality of workpiece tends to decrease In addition, the abrasive size is also important factor that influences the surface roughness of workpiece Surface roughness will be reduced when the abrasive size is decreased The experimental results showed that the best surface roughness will be achieved Ra = 32nm with 4000# Al2O3 abrasive size Đặt vấn đề Khuôn mẫu, xem “Nền tảng công nghiệp”, phát triển theo hướng tập trung đầu tư phát triển công nghệ Với khả tạo sản phẩm với số lượng lớn, thời gian sản xuất ngắn, mức độ ổn định cao, sản phẩm khuôn mẫu công cụ thiếu nhiều ngành sản xuất công nghiệp, từ sản phẩm đồ gia dụng đến sản phẩm hàng không điện tử đại Các sản phẩm từ khn ép gồm có chi tiết kim loại nhựa ô tô, máy bay, đồ gia dụng, thiết bị điện, điện tử, đồ tiêu dùng, đồ gỗ, trang bị quân sự, sản phẩm y tế Các khuôn dùng sản xuất sản phẩm nhựa bao gồm nhiều loại, gồm khuôn ép phun, khuôn nén, khuôn thổi, khuôn gia cường, khuôn dịch chuyển, khuôn đúc, khn đùn, khn quay, phổ biến khn ép phun ii Trước đây, q trình gia công tinh bề mặt cong phức tạp chế tạo thông qua phương pháp gia công truyền thống tiện CNC, phay CNC kết thúc mài tinh đá mài Quá trình yêu cầu lượng thời gian gia công lớn nên suất hạn chế Bên cạnh đó, chất lượng bề mặt sau gia cơng giới hạn định Ngoài ra, số bề mặt phức tạp cần phải trải qua trình gia cơng tinh thủ cơng Hiện nay, có nhiều công nghệ gia công phát triển áp dụng để nâng cao chất lượng gia công bề mặt phức tạp, chẳng hạn công nghệ gia công xạ đàn hồi, gia công – hố học, gia cơng thuỷ động lực học, gia công chất lỏng từ biến Phương pháp xạ đàn hồi gia cơng bề mặt cong đạt chất lượng cao hiệu suất thấp Phương pháp gia cơng – hố học đạt hiệu suất cao hơn, nhiên chất thải hoá học gây ảnh hưởng đến môi trường Phương pháp gia công chất lỏng từ biến áp dụng gia cơng bề mặt cong với độ xác bề mặt cao điều khiển máy tính Tuy nhiên, phương pháp ứng dụng hạn chế chi phí tương đối cao cho chất điện từ thiết kế điện cực Bên cạnh đó, chất lượng bề mặt chi tiết gia công cải thiện rõ rệt độ phẳng độ sáng bóng bề mặt sử dụng kỹ thuật mài cơ- hóa (CMP) Tuy nhiên, phương pháp CMP phải tốn thời gian gia công chuẩn bị bề mặt chi tiết trước bước vào gia cơng thức Do đó, phương pháp gia cơng tinh bề mặt khn sóng siêu âm kết hợp với dung dịch mài nghiên cứu áp dụng để nâng cao chất lượng bề mặt suất gia công Trong phương pháp này, dung dịch mài tác động sóng siêu âm làm cho dung dịch mài lúc bị nén lại, lúc dãn nhanh chóng Điều tạo nên sức ép tác động lên hạt mài, làm cho chúng va chạm với bề mặt chi tiết cần gia công Hơn nữa, dung dịch nén lại mà lại tiếp tục chịu lực kéo dãn cách bất ngờ dẫn đến việc dung dịch tạo khoảng trống, khoảng trống tạo thành bọt khí li ti vùng gia cơng Những bọt khí tạo thành liên tục nhanh chóng tan Khi bọt khí li ti tan tạo áp lực truyền cho hạt mài tác động lên iii chi tiết gia cơng Q trình lặp lại bọt khí tiếp tục hình thành Vì vậy, bề mặt phức tạp khn hạt mài tác động đến gia công đạt chất lượng bề mặt theo yêu cầu Mục tiêu Mục tiêu đề tài xây dựng phương pháp gia công tinh bề mặt chi tiết phức tạp cách kết hợp tác động sóng siêu âm với dung dịch mài tạo nên trình gia công Trên sở nguyên lý gia công này, thiết kế chế tạo thiết bị gia cơng tinh bề mặt phức tạp ứng dụng thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp chuyên gia: dựa nghiên cứu nước để làm sở lý luận tiến hành tính tốn, phân tích khả phương pháp gia cơng sóng siêu âm - Phương pháp thực nghiệm: tiến hành khảo sát, thực nghiệm ảnh hưởng thông số q trình gia cơng đến độ nhám bề mặt chi tiết Dựa kết thực nghiệm để đánh giá khả gia công thiết bị chế tạo Tổng kết kết nghiên cứu Kết nghiên cứu đề tài đạt được: Phân tích, đánh giá đặc tính trình gia cơng cách kết hợp sóng âm với dung dịch mài Thiết kế chế tạo máy mài bề mặt khn sóng siêu âm đạt yêu cầu kỹ thuật Gia công thử nghiệm để xác định ảnh hưởng nồng độ dung dịch mài đến độ nhám bề mặt Gia công thử nghiệm để xác định ảnh hưởng kích thước hạt mài đến độ nhám bề mặt iv Đánh giá kết đạt kết luận Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu TT kinh tế - kỹ thuật Kết nghiên cứu Đăng ký Máy mài Sản phẩm mẫu Đạt - Tốc độ quay: 100-300 vòng/phút - Tốc độ quay: 50-500 vịng/phút - Cường độ sóng âm: 2000hz - Cường độ sóng âm: 2000hz, cơng suất: 800W - Kích thước chi tiết gia cơng: 100x200x100 mm - Kích thước chi tiết gia công: 100x100x30 mm - Độ nhám bề mặt đạt được: ≤ 0.1µm - Độ nhám bề mặt đạt được: ≤ 0.03µm Tập vẽ thiết kế 01 tập vẽ thiết kế 01 tập vẽ thiết kế Bài báo khoa học 01 báo đăng tạp chí IUH hội thảo khoa học có tính điểm - 01 báo đăng IUH Kết luận: Dựa kết nghiên cứu so sánh với yêu cầu kỹ thuật đặt cho thấy nhiệm vụ đề tài hồn thành u cầu Với kết nghiên cứu đề tài làm sở cho nghiên cứu ứng dụng gia công bề mặt phức tạp khác PHẦN III SẢN PHẨM ĐỀ TÀI, CÔNG BỐ VÀ KẾT QUẢ ĐÀO TẠO 3.1 Kết nghiên cứu (sản phẩm dạng 1,2,3) Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu TT kinh tế - kỹ thuật Kết nghiên cứu Đăng ký Máy mài Đạt - Tốc độ quay: 100-300 vòng/phút - Tốc độ quay: 50-500 vòng/phút - Cường độ sóng âm: 2000hz - Cường độ sóng âm: 2000hz, cơng suất: 800W v Sản phẩm mẫu - Kích thước chi tiết gia cơng: 100x200x100 mm - Kích thước chi tiết gia công: 100x100x30 mm - Độ nhám bề mặt đạt được: ≤ 0.1µm - Độ nhám bề mặt đạt được: ≤ 0.03µm Tập vẽ thiết kế 01 tập vẽ thiết kế 01 tập vẽ thiết kế Bài báo khoa học 01 báo đăng tạp chí IUH hội thảo khoa học có tính điểm - 01 báo đăng IUH 3.2 Kết đào tạo TT Họ tên Thời gian thực đề tài Tên đề tài Tên chuyên đề NCS Tên luận văn Cao học Đã bảo vệ Nghiên cứu sinh Không Học viên cao học Không Sinh viên Đại học Không PHẦN IV TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ T T Nội dung chi A B Chi phí trực tiếp Th khốn chun môn Nguyên, nhiên vật liệu, Thiết bị, dụng cụ Cơng tác phí Dịch vụ th ngồi Hội nghị, hội thảo,thù lao nghiệm thu kỳ In ấn, Văn phịng phẩm Chi phí khác Chi phí gián tiếp Quản lý phí Chi phí điện, nước Tổng số vi Kinh phí duyệt (triệu đồng) 87 30 57 Kinh phí thực (triệu đồng) 87 30 57 3.25 4.75 3.25 95 90.250 Ghi PHẦN V KIẾN NGHỊ ( phát triển kết nghiên cứu đề tài) Do thời gian kinh phí thực đề tài có hạn nên đề tài cần phát triển thêm số vấn đề sau: Nghiên cứu trang bị thêm hệ thống kẹp phôi chấu kẹp từ Nghiên cứu mơ ảnh hưởng sóng âm q trình gia cơng Nghiên cứu thực nghiệm gia công bề mặt phức tạp khác PHẦN VI PHỤ LỤC ( liệt kê minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Tp HCM, ngày tháng năm Chủ nhiệm đề tài Phòng QLKH&HTQT Nguyễn Đức Nam Khoa Cơng nghệ Cơ khí Trưởng Khoa (Họ tên, chữ ký) Châu Minh Quang vii viii NỘI DUNG BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI BỀ MẶT KHN ỨNG DỤNG SĨNG SIÊU ÂM Mã số: 181.CK03 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Đức Nam ... TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY MÀI BỀ MẶT KHUÔN ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM Mã số: 181.CK03 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Đức Nam TÓM TẮT Đề tài nghiên. .. kết hợp sóng âm với dung dịch mài Thiết kế chế tạo máy mài bề mặt khn sóng siêu âm đạt u cầu kỹ thuật Gia công thử nghiệm để xác định ảnh hưởng nồng độ dung dịch mài đến độ nhám bề mặt Gia... động sóng siêu âm với dung dịch mài tạo nên q trình gia cơng Trên sở ngun lý gia công này, thiết kế chế tạo thiết bị gia công tinh bề mặt phức tạp ứng dụng thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu -