Luận văn thạc sĩ Cơ học kỹ thuật: Nghiên cứu khả năng gia công của hợp kim Magie dạng tấm

- Nghiên cứu khả năng gia công của hợp kim Magie dạng tâm bang PP PTHH, áp dụng trong các thí nghiệm đánh giá kha năng gia công kim loại tam Erichsen, dap chỏm câu, uốn,.... Tiêu chuẩn O

NGHIEN CUU KHA NANG GIA CONG

CUA HOP KIM MAGIE DANG TAM

Chuyén nganh: CO HOC KY THUAT

Mã ngành: 60 52 02

LUAN VAN THAC SI

TP HO CHI MINH, thang 12 nam 2015

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS Trương Tích Thiện

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI DONG CHAM BAO VỆ LUẬN VAN

THẠC SI TRƯƠNG ĐẠI HOC BACH KHOA, ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

KHOA KHOA HOC UNG DUNG Độc Lap - Tu Do - Hanh Phúc

-

-OO0 -Tp HCM, ngay thang nam

NHIEM VU LUẬN VAN THAC SĨ

Ho và tên hoc viên: HUỲNH THANH CƯỜNG MSHV: 12884963

Ngày, thang, năm sinh: 02-03-1981 Nơi sinh: Phu YênChuyên ngành: Cơ học Kỹ thuật MS: 60 52 02

1- TÊN DE TÀI:NGHIÊN CUU KHẢ NANG GIA CONG CUA HOP KIM MAGIE DANG TAM

2- NHIEM VU LUAN VAN:- Tổng quan tình hình nghiên cứu về hợp kim Magie va các qui trình gia công áp lực cho hợpkim Magie dạng tam.

- Nghiên cứu khả năng gia công của hợp kim Magie dạng tâm bang PP PTHH, áp dụng trong

các thí nghiệm đánh giá kha năng gia công kim loại tam (Erichsen, dap chỏm câu, uốn, )- Sử dụng PP PTHH trong bai toán gia công áp lực cho hợp kim Magie dang tâm.

- Áp dụng tiêu chuẩn nứt đẻo Oyane vào mô phỏng PTHH, dự đoán sự phá hủy của phôi

- Khảo sát ảnh hưởng của hình hoc tâm phôi đến hiện tượng springback và góc springback

trong quá trình uốn V Khảo sát ảnh hưởng của hình học tam phôi đến hiện tượng tạo thànhvùng yên ngựa trong quá trình uốn V

3- NGÀY GIAO NHIEM VU: 07/07/20144- NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VU: 18-12-20155- HO VÀ TÊN CÁN BO HUONG DAN: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIENNội dung va dé cương Luận văn thạc si đã được Hội đồng Chuyên ngành thông qua

CAN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký) QUAN LÝ CHUYEN NGÀNH (Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

LOI CAM ON

Lời dau tiên trong Luận văn Thạc sĩ này, tôi xin gởi những lời cảm on chân thành của minhđến tất cả những người đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi về chuyên môn, tinh thân trong suốt quá thực

hiện Luận văn.

Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Trương Tích Thiện đã nhiệt tình hướng dẫn,giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như lúc thực hiện Luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thé các thầy cô trong bộ môn Cơ kỹ thuật, Khoa Khoa học Ứng

dụng trường Đại học Bách khoa Thành phó Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong

suốt quá trình học tập.Nhân day, tôi cũng xin cảm ơn gia đình đã động viên, tạo chỗ dựa vững chắc dé tôi theo đuôi

Trong phạm vi luận văn, tác giả đã xây dựng mô hình phân tử hữu hạn cho bài toán khảo sát

khả năng gia công của hop kim Magie dạng tam thông qua thí nghiệm Erichsen, thí nghiệm

dập chỏm câu và thí nghiệm uôn V.

Thông qua các số liệu thu được từ quá trình mô phỏng sé, tiêu chuẩn Oyane được tính toán vaphân tích dé dự đoán chỉ số Erichsen cũng như vi trí xuất hiện vết nứt trên phôi Kết quả môphỏng có sự phù hợp với kết quả thí nghiệm Tiêu chuẩn Oyane có thể được dùng kết hợp với

PP PTHH để dự đoán kết quả gia công đối với bài toán dập.Mô hình phan tử hữu han được kiểm chứng với thực nghiệm thông qua so sánh lực tac dụng

và sự hình thành vùng yên ngựa trong quá trình uốn Sự ảnh hưởng của hình học tâm phôi đến

sự hình thành vùng yên ngựa va ứng xử sau đỡ tải của quá trình uốn được khảo sát.

In V-bending process, the camber process and springback after bending are studied todetermine the effects of blank profile.

LỜI CAM ĐOAN

Ngoài những kết quả tham khảo từ những công trình khác như đã được ghi rõ trongLuận văn, tôi xin cam đoan rằng luận văn này là do chính tôi thực hiện và Luận vănchỉ được nộp tại trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh

Tp HCM, Ngày 10 tháng 12 năm 2015

Huỳnh Thanh Cường

MUC LUCoo): |Nhiệm vụ luận văn - - - - E + 1111133002110 net lilLOD CAM no 0 ‹-44112a2B IVTóm tat luận văn - - << CC E111 0n vớ VTom tat luận văn (tiéng Anh) voce cececsescscsecscscecscscsssssvevscsvscscsececscecscasasavevavevevaeeeees al| Dos er 000i 0 da ViiMục ỦỤC - - CC ng vớ VillDanh mục hình V6 oo eee eeccccccccceesssecccccseessescccssecusesccssseessesccssseeucesccsseeeseescsseeeuesess XIDath Mmuc 0111117777 xIu18 }10:8 2001501177 "ma xI

9918019)I6008.,(9527 1000 |1.1 Hop kim Maglê - — |1.2 Các phương pháp gia công kim loại tâm c-5c+ccsreerereererere 21.3 Kha năng gia công của kim loại fÂm - 55 5232231111 EESSsesssssss 31.3.1 Dinh 6 i0 aắẮ= ố TH 10100 11tr, 31.3.2 Các phương pháp xác định kha năng gia công cua kim loại tâm 41.4 Sự hình thành vùng yên ngựa trong UỐN Vl Q1 1111151111 41.5 Sự đàn hoi ngược (Springback) - che 51.6 Tiêu chuân nứt dẻO - «chen 51.7 Đôi tượng và phạm vi nghiÊn CỨU - c5 5552222222333 11s 61.7.1 Đối tượng, mục tiêu nghiÊn CỨU << << 111111 EEEE+Sssssssssssseesss 6lu i0 ¿8i 3) 5á aa 61.8 Bố cục của luận văn it tac nSn TS 113181511118 155 11181511111 1111111 151115151515 reE 7CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT - 2-5555 22+22E‡EY2E2ExtEEtEEterkerrrrrkerrrre 82.1 Hop kim ¡0n a 82.1.1 Tinh bat đăng hướng, bat đối xứng va biến cứng của hợp kim AZ31 8

2.1.2 Ung xử co hoc của hợp kim AZ3 Lo cee ceccccccccescssscesscsscsssessesssesseessessseees 112.1.3 Dinh luat vat OU eee 132.2 Ly thuyết uốn tam w ccccccccccccscscsssssssscscsesesesececscscscscsssvsvsvsvsesesesesssscacasasavavavans 152.2.1 Các phương pháp uốn ¿:c 222vccttttrrktrrrrtrtriirrrirrirrdeo 152.2.2 Các thông sô trong uôn tâm liên tục H ,gđđggg 11 182.2.3 Hình hoc va biên dạng trong quá trình uÔn «5s s<<<s++++++++sssss 182.2.4 Các điêu kiện cân DANY -GG 0 0000000111111 1 111111 ng ng v2 192.2.5 Uốn tâm biến dạng cỨng - - kkkkEE#ESESESEEEv ST rreg 20

2.3 Biến dạng uốn phăng và sự hình thành vùng yên ngựa trong uốn V 212.4 Sự dỡ tải va sự giãn ngược sau khi uôn (springbaek) -. -«+ 232.5 Phương pháp dap vuôi «ch HH 252.6 Ly thuyêt biên dạng đẺO (<< 10100001 1111111111111998331 111111 kg ng ng v2 292.6.1 Mô hình ứng xử đơn trục trong chảy đẻO - << << cssssessssssssss 292.6.2 Tiêu chuân chảy — — ÔÒÖÒÔ 312.6.3 Quan hệ ứng suat- biên dạng đôi với các vật liệu biên cứng 322.7 Tiêu chuẩn nứt đẻO -.c¿: 222222+t22222312 122221112 re 322.8 Phương pháp phân tử hữu hạn - 5-5 5222222223231 111EEEESSsssersee 352.8.1 Giới thiệu TU g1 — ÔÔ 352.8.2 Trình tự giải bài toán băng phương pháp phân tử hữu hạn 37CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP PTHH CHO BÀI TOÁN GIA CÔNG KIM LOẠIxì .Ốốố ồỖ 393.1 Chương trình ANSYS/LSDYNA và giải thuật Implicit, Expliett 39SN 6) ái) 0i 0777 = 403.1.2 in )i05 077 = 413.2 Lý thuyết biến dang lớn - «c3 E1 E119 9E 1111111 11g ng greg 413.3 Ly thuyết ti€p xúc va Chạ1m -c 110 0030011111999311 1101111111 1111111002551 1kg 443.3.1 Giới thiệu -5 <<<<<<+<+s — 443.3.2 Cac phương pháp xu lý bài toán tiêp xúc-va chạm «-« «<5: 453.4 Ma sát trong bài toán tiếp xúc-va chạm c3 #E#ESESEsEEkrkrkrerkeeeed 483.5 án 00 S8 503.6 000/8) 0557 50CHƯƠNG 4 XÁC ĐỊNH CAC THONG SO VAT LIEU CUA HOP KIM AZ31 51

4.2 Tính toán các hang sô vật liệu cho tiêu chuan giới hạn dẻo 524.2.1 Thi nghiệm kéo đơn trục TH 11116 534.2.2 Thí nghiệm biên dang phan eects eeeteeeesteeeeateneneateneneans 534.2.3 Ket qua các thông sô vật HOU E222 S222 1 11111111 ng v2 55CHƯƠNG 5 MÔ HÌNH PTHH CHO BÀI TOÁN GIA CÔNG KIM LOẠI TÂM6707 565.1 MO ta thi 0 “4 565.1.1 Thí nghiệm Erichsen «ch 565.1.2 Thí nghiệm dập chỏm cau (David Hunt,2008) [32] - 575.1.3 Thí nghiệm khảo sát sự hình thành vùng yên ngựa va ứng xử sau dỡ tảitrONG UON V [3B3] uc 585.2 Mô hình hình học 20 eee eeecccccceessseccccceeessseccccseeessesccssseeescscessseeesescsssseeueeess 59

5.2.1 Mô hình hình học thí nghiệm Erichsen -. -c-cc+cereeiererere 595.2.2 Mô hình hình học thí nghiệm dập chỏm câu - -c +++ 595.2.3 Mô hình hình học thí nghiệm uôn V - «55+ + + + +++++++ssssssssssssa 605.3 Mô hình phân tử hữu hạn ¿-©5¿5++2+++Ext2E2EE2EEEEEEErEtrrrrrrrrrrrree 615.3.1 Chia lưới mô hình thí nghiệm Eriehen -+c+csceriererere 615.3.2 Chia lưới mo hình thí nghiệm dap chỏm Cau scenes 625.3.3 Chia lưới mô hình thi nghiệm uôn V ee eeeccsesessssceceeeeeceeeeeseseeeeees 625.4 Mô hình tiẾP XÚC - G3191 91915 5 E1 111 1 1 1111111111111 1111k ckrkrkd 625.5 (0, n na 635.6 Di@u kien IGN n6 64

5.7.1 Thí nghiệm Erichsen -c- set 655.7.2 Thí nghiệm dập Chom câu - + c+cc+tetetietetetieireiririirie 655.7.3 Thi 3000 002 “-3 66CHUONG 6 KET QUA MO PHỎNG (G2323 SE EEeEeEeEeeeerererered 676.1 Tính toán gia tri tích phân Oyane - 01001011 11 1 11 1 199022355111 xx2 676.2 Thí nghiệm Erichsen «+ c+cttthh HH 686.3 Thí nghiệm dập chỏm câu - 5-5 5222322222231 11 1111111111111 1888522551 11x55 70

6.3.1 Két qua thí nghiệm của David Hunt 5-c-5-5c+c+csrceerereee 70

6.3.2 Kêt qua mô phỏng dập chỏm câu << << 555 + + *+++sssssssssssessa 716.4 Thí nghiệm uốn V k9 S111 1111111151311 greg 756.4.1 Kiểm chứng mô hình PTHH ccc5cccvvecesrrrrveeeree 756.4.2 Anh hưởng của bê rộng phôi đên sự hình thành vùng yên ngựa 786.4.3 Anh hưởng của bê dày phôi đên vùng yên ngựa -c-+c+ 796.4.4 Khảo sát sự biên dạng của phôi sau khi dỡ tải (springback) 81CHUONG 7 KET LUẬN VA KIÊN NGHLI u cscessesssessessessseesecsseesecseessceseesesneeneenes 847.1 Kết luận về việc nghiên cứu khả năng gia công của hợp kim Magie dạng tắmbang d0 is 847.1.1 Kết luận Chung - c3 E1 119191515 1 11111 1v HH H111 1g 847.1.2 Thí nghiệm Erichsen - «set 847.1.3 Thí nghiệm dap chỏm câu set 847.1.4 Thí nghiệm uôn VÍ - - << c c1 1311333111315 11 11111 1111111000255 1kg 85r1: 8 85CÁC BAI BAO ĐÃ CÔNG BỒ 5c 2t 2 2 2212112211211 86TAI LIEU THAM KHẢO -.- ca 3e S3 E853 E8 E858 E8 E5EEEEEEE5EE5EEEEEEEEEEEEreserrd 87

DANH MUC HINH VEHình 1.1 Tính chất của Magie và hợp kim của nÓ 5-5 25s Ss+x+x+EsEcezxcee 2Hình 1.2 Các phương pháp gia công biến dạng dẻo kim loại . 5- - +: 2Hình 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng gia công 5-5555 555sss2 3Hình 1.4 Hình ảnh thực tế vùng yên ngựa trên sản phẩm uốn - 5-5-5 5¿ 4Hình 1.5 Biến dạng của tâm sau gia cÔng - ¿6xx #E#ESESEEEkrkrkrkreeeeed 5Hình 2.1 Đường cong ứng suât biến dang và ứng suất chảy theo hướng cán va

hướng vuông góc với hướng Cán -c s11 1311111111158 xerrree 8

Hình 2.2 Sự tăng trưởng vi cau trúc dưới những đường tải khác nhau 9

Hình 2.3 So đồ đường cong ứng suất bién dạng hợp kim Al va Mg 11

Hình 2.4 Anh hưởng của nhiệt độ trên đường cong ứng suất của magie [14] 12

Hình 2.5 Ứng suất và độ giãn dài tại điểm phá huỷ ở nhiều nhiệt độ [15] 12

Hình 2.6 So sánh quỹ đạo chảy thực nghiệm của tắm hop kim magie 13

Hình 2.7 So sánh giữa đường cong lý thuyết và thực nghiệm 5-5: 14Hình 2.8 Uốn trên 2 gối tựa - + ST 11111515111 xxx rkeekg 15Hình 2.9 Uốn khuôn Vo cecccceccscseccssecsescecscsssessscscevsesesscssevsesesssassvsvsesessavenses 16Hình 2.10 Uốn khuôn chữ U eseeceecseesseessesssesseeesecsnecsecsecsuseseeseeeneeneeeneesneeneeeneen l6Hình 2.11 U6n BÓC G3111 9191515 5111111 1 1 1111111111111 11111 17Hình 2.12 UỐn XOay - G3111 E1 9191515 511111101011 11 1111111111111 1xx 17Hình 2.13 Một đơn vị chiều dai tam mỏng uốn dọc theo một biên thắng 18

Hình 2.14 Sự biến dạng của các thớ dọc trong uốn và kéo -ccccssecszssd 19Hình 2.15 Giả thuyết phân bó biến dạng logarit trong UỐN -G- cv 19Hình 2.16 Biểu đồ cân bang (a) trên một tiết diện ngang qua một đơn vị chiều rộngvà (b) Sự phân bố ung suat dién AUN +1 20

Hình 2.17 Giản đồ phân bố ứng suate.c.ccc sc sscscsesecesscscecssssssssevscscscscseseesssenees 21Hình 2.18 Trạng thai ứng suất trên tiết diện ngang tam trong biến dang uốn phăng.¬ ^< 22

Hình 2.19 Hình ảnh thực tế vùng yên ngựa trên sản phẩm uốn - -: 23

Hình 2.20 Dỡ tải tam vừa được uỐn ¿- - + St E E1 rkrkerrrytu 23Hình 2.21 Giản đồ moment — độ cong sau khi đỡ tải - 5 5s ss+x+xss2 24Hình 2.22 Sơ đồ vị trí đập VUỐT - - + S311 E1E151 11111 xcxckekrkd 25Hình 2.23 Các chi tiết dập VUỐT - (+ s33 3111818151511 11111 cxckrkd 25Hình 2.24 Khuôn dập chỉ tiết vỏ xe ô tô du lịch - - 5 ss+s+s+Eete+x+x+esreex 26Hình 2.25 So đồ phân bố ứng suất khi dập vuốt có chặn phôi - 27

Hình 2.26 Mô hình đàn dẻo li tưởng c5 2332231331 133355356155555xrree 29Hình 2.27 Mô hình bién cứng tuyến tính - ¿2E E£x#E+E+EeEeEEEverereeeexexd 30Hình 2.28 Mô hình đàn hồi bién cứng ham số mũ - - + 2 s22 30Hình 2.29 So sánh các tiêu chuẩn nứt dẻo và thí nghiệm 5-55 52 34Hình 2.30 Hình khối lập phương được chia nhỏ thành các phân tử tam giác 35Hình 3.1 Vector vi tri và chuyén dong cua vat the voocecccccccccsssssesssessesesesesssscsees 41Hình 3.2 Phân cực của một bién dang cắt -¿-¿- k+x*E#E+ESEeEEkrkrkrkrkexeed 42Hình 3.3 Mô hình ma sát Coulumb . - s11 11 111111111 18111 re 49Hình 3.4 Các dạng xấp xi của mô hình ma sát Couluimb - ¿2s =2 se: 490m6 1fwr i6: i87572007 155 xa 50

Hình 4.1 Đường cong ứng suat-bién dạng tại 1000C 2 2-s+s+cscee: 51Hình 4.2 Các điểm đo biến dạng trong thí nghiệm đơn trục 5-5-5552 53Hình 4.3 Thí nghiệm biến dạng phăng - ¿26 E+E#E#E#ESEeEeEEEEkrkrkreexeed 54Hình 4.4 Các điểm do trong thí nghiệm biến dang phăng 5-5-5 5¿ 55Hình 5.1 Sơ đồ bồ trí thí nghiệm Erichsen - 2 - + +E+E+E+EeEEEEEEcvexexeed 56Hình 5.2 Thiết bị thí nghiệm dập chỏm cầu ¿2-5 2 2 *+E+E+E+Ee£E+E+E+Esreei 57Hình 5.3 Sơ đồ nguyên ly thi nghiệm dập chỏm cầu 2 22 s+< se: 57Hình 5.4 Sơ đồ uốn V (Huang và Chen)) ¿c6 k+E£E#E#E+EeEeEEkrkrkrkreeeeed 58Hình 5.5 Phôi sau khi uốn - -¿-©5¿25++2+++Ext2EESEESEEEEEErErrrrrrrrrrrree 58Hình 5.6 Mô hình học thí nghiệm Erichsen +5 seeeexsss 59Hình 5.7 Mô hình hình học thí nghiệm dập chỏm cầu - 2-2-5 =2 5£: 60Hình 5.8 Mô hình học thí nghiệm uốn V - ¿6 k+E+E#E+E+EeEeEEEEkrkreeeexeed 61Hình 5.9 Mô hình chia lưới thí nghiệm Erichsen << << << <<<<<<<s+++2 61Hình 5.10 Mô hình chia lưới thí nghiệm dập chOm cầu - ¿5-55 52 62Hình 5.11 Mô hình chia lưới thí nghiệm uốn V - - sex £x£xceexexsed 62Hình 5.12 Quan hệ ứng suất biến dạng vật liệu tắm phôi AZ31 - 63Hình 5.13 Điều kiện biên tắm phôi thí nghiệm Erichsen và thí nghiệm dập chỏm cầu

¬ ^< 64Hình 5.14 Điều kiện biên tắm phôi thí nghiệm uốn V - ¿2 + s+x+x+x+xẻ 64Hình 5.15 Đường đặt tải lực chặn và chuyền vị đầu chảy thí nghiệm Erichsen 65Hình 5.16 Duong đặt tai lực chặn và chuyên vi đầu chày thí nghiệm dập chỏm câu.

¬— 65Hình 5.17 Đường đặt tai của chuyén vị của đầu chày uốn Vou eeeseseeeeeeeeees 66Hình 6.1 Luu đồ kiểm tra phá hủy theo tích phân [ cccceseeseeeseeseseseseseeeeees 67Hình 6.2 Lưu đồ tính toán tích phân Ì - - ¿%6 E+E#E#E+E+EeEeEEEEErEreevexeed 68Hình 6.3 Kết qua dự đoán vết nỨtt 2 - SE SE EEEEEEEEEEEErkrkrkerrreee 69Hình 6.4 Khảo sát giá tri tích phân Ï ¿<1 11113333 Ssssssseerrrs 69Hình 6.5 Các mẫu phá hủy tiêu biỀu ¿- 5-5 25s +E+E+E+ESEEEEEEEEESEerkrkrkrrerees 70Hình 6.6 Lực tác dung dập chỏm cau (FEM) -¿- - +x+E+EsEsEEkEkrkrereeeeed 71Hình 6.7 So sánh giữa kết qua mô phỏng thí nghiệm của lực phá hủy 72Hình 6.8 Chuyến vi tại thời điểm xuất hiện phá hủy - << ssxcxsxsxsxd 72Hình 6.9 So sánh độ sâu phá hủy mo phỏng va thí nghiệm - 73Hình 6.10 Phân bố các phân tử xuất hiện phá hủyy - - + s + + sxzx+x+xsxd 73Hình 6.11 Vị trí phần tử phá hủy theo bán kính phôi - 2-5 - =2: 74Hình 6.12 So sánh kết quả mô phỏng và thí nghiệm về vị trí xuất hiện vết nứt 74Hình 6.13 Quan hệ giữa lực tác dụng và chuyên vi của dau chày trong u6n-V 75Hình 6.14 Giai đoạn ((Ä) - c1 1000001111119 11 11111 1111111100 1111 1 khe 76Hình 6.15 Giai đoạn ((BÌ) G1000 00 0111111931111 111111111111 0001111 1 khe 76Hinh 6.16 G/r¡ 00 (00 da 77Hình 6.17 Sự thay đôi hình dang của phôi trong quá trình uốn - - - 77Hình 6.18 Vùng yên ngựa tại đường uỐn ¿2 - + + +e+k+keEeEerrkrkrrerees 78Hình 6.19 Ảnh hưởng của bề rộng phôi đến lực tác dụng ¿5-5-5 s55¿ 78Hình 6.20 Ảnh hưởng của bề rộng phôi đến độ cao vùng yên ngựa 79Hình 6.21 Ảnh hưởng của bề rộng phôi đến bề dày vùng yên ngựa 79

Hình 6.22 Ảnh hưởng của bê dày phôi đến độ cao vùng yên ngựa 80Hình 6.23 Anh hưởng của bê day phôi den lực tac dụng - 80Hình 6.24 Anh hưởng của bê day phôi den bê day vùng yên ngựa 81Hình 6.25 Biên dang của phôi sau khi dỡ tải - co 82Hình 6.26 Kêt quả khảo sát góc đàn hồi - 55555 ++++*25555555xrsss 82

DANH MUC BANG BIEUBảng 1.1 Thành phan hóa học của AZ31 eeeeseesesssessesseessesseeseessesseeseessecseesteeneenees |Bang 4.1 Kết quả thí nghiệm kéo tại 100”C -ccccccccccrrrreecrrrree 5]Bảng 4.2 Hang số vật liệu tại IOOC, «Sex EEE1EEEE5E51E1 11x ckckred 55Bang 5.1 Kích thước phôi trong thí nghiệm uôn Ÿ cccceeieree 60Bảng 5.2 Thông so vật liệu tâm phôi AZ3 Ì 555 ++++*S255555555xesss 63Bang 6.1 Kệt quả dự đoán vet nỨt -c-ccerrhnhnhhhhHHhưêe 68Bảng 6.2 Kêt thí nghiệm dập chỏm câu - 55555525 ++++**2255555555xesss 70

DANH SACH KY HIEUST Biến dạng tương đương tại điểm phá hủyD;: Cac thông số gia công

CDV: Gia tri tới hạn

ty: Bê dày ban dau (mm)

Nhiệt độ (°C )Ung suat

Bién dangSuat bién dangHệ số mũ biến cứngGiới hạn bền

bán kính congTs PRAISE SRAR góc uốn

Chiêu dài tâm ban đầuL: Chiêu dài tam sau khi uốnT: Lực căng trên tiết diện vi phân có chiều day dyM: Moment của các lực căng 7

Ơi, Ơ;, O73! Ứng suất chính6#, 8Ø: Biến dạng chính

Ứng suất hữu hiệuBiên dạng hữu hiệuỨng suât chảy biên dạng phăng

HN mI] Al

ry! Ban kính lượn của chàyrt Ban kính lượn của côi

Z“~~—— ~`S |——se TY TS

Tensor ứng suấtCác hăng số vật liệu, được xác định từ thực nghiệmBất biến thứ nhất của tensor ứng suất on

Bat biến thứ hai của tensor ứng suất lệch SiBat biến thứ ba của tensor ứng suất lệch Si;Tensor ứng suất lệch

Tọa độ trong không gian ứng suấtTensor độ cứng dan-déo của modul tiếp tuyến

Ứng suất chính lớn nhấtơ, 14]

Tham số vật liệuỨng suất cắt cực đạiVector chuyền vị nút phần tửMa trận độ cứng tổng théVector tải tổng thể

Vector chuyền vị nút tổng théMa trận độ cứng

Gia toc tại nútNgoại lựcNội lựcMa trận cứngNgoại lựcMa trận quayMa trận biến đổi hình dạngMa trận biến dạng

Giá trị riêng của [U |

Các đại lượng vector của [U]

Lực tiếp tuyếnLực pháp tuyến

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU1.1 Hợp kim Magié

Trong kỹ thuật sản xuất hiện đại, việc giảm khối lượng trong khi vẫn duy trì những

yêu cầu kỹ thuật là một trong những mục tiêu chính, đặc biệt là trong các nghànhnhư công nghiệp ô tô, hàng không, điện tử Việc giảm khối lượng sẽ giúp tiếtkiệm nhiên liệu, vật liệu và giảm 6 nhiễm môi trường, [1] Hợp kim Mg cho thấykhả năng giảm khối lượng của chỉ tiết hay thiết bị bằng việc thay thế các vật liệuthông thường như nhôm, thép, do khối lượng riêng của nó chỉ bằng khoảng 2/3 củanhôm và 1/4 của thép [2] Hợp kim Mg có độ bền và độ cứng tốt, kha năng giảmchan và khả năng tái chế cao [3] (hình 1.1) Chính vì những tính chất cơ học ưu việtcủa hop kim Mg, nên việc nghiên cứu và phát triển của nó đã tăng lên mạnh mẽ đốivới những ứng dụng trong công nghiệp trong suốt hai thập niên qua [4] Dựa theoquá trình sản xuất khác nhau, hợp kim Mg có thé được chia làm hợp kim Mg đúc vahợp kim Mg gia công áp lực Nó cũng có thé phân loại theo thành phan các chấtthêm vào trong hợp kim, ví dụ như nhóm AZ (Mg-Al-Zn), nhóm ZK (Mg-Zn-Zr),nhóm AM (Mg-AI-Mn), [3].

Bang 1.1 Thanh phan hóa học của AZ31

Mg Al Ca Mn Zn Cu Fe Ni Si Other

Trang 2

khả năng đúc tốt Đặc biệt, AZ31 chứa 3% AI và 1% Zn là được sử dụng phố biếnnhất trong công nghiệp, hợp kim này cũng được xem xét như là hợp kim magiethích hợp cho quá trình dập tại thời điểm hiện tại, [7] Chính vì vậy luận văn sẽ tậptrung nghiên cứu về hop kim magie AZ31

1.2 Các phương pháp gia

Tổng quan các phương pháp biến dạng dẻo kim loại- gia công áp lực

Gia công nóng hoac

nguội

Gia công Áp lực

GCAL là các qui

trình sản xuât, trongđó biên dạng dẻo

được dùng đê tạohình cho phôi

Machinability Thermal Conductivity Recyclability

Hình 1.1 Tinh chất của Magie và hop kim cua nó

công kim loại tam

Nhu vậy, đối với kim loại tam, có 3 phương pháp gia công cơ bản là uốn, cắt vadập/dập sâu.

1.3 Khả năng gia công của kim loại tam1.3.1 Định nghĩa

Theo Wilko C Emmens [8], khả năng gia công (formability) được định nghĩa như

Thành phần hóa họcTrạng thái ứng suất

Suất biến dạngThông số quá trình gia công Nhiệt độ gia công

VvKha nang gia

Trang 4

1.3.2 Các phương pháp xác định kha năng gia công của kim loại tamTheo Banabic và cộng sự [9], các phương pháp dùng xác định khả năng gia côngcủa kim loại tấm bao gồm:

- Thử cơ tính.- Thử công nghệ (Erichsen, uốn, )- Dùng đồ thị giới hạn

- Phương pháp thử chiều cao (sâu) chỏm cau.Trong phạm vi luận văn, tác giả tập trung nghiên cứu khả năng gia công của kimloại Magie dang tam thông qua thí nghiệm Erichsen, thí nghiệm uốn-V và thínghiệm dập chỏm cầu

1.4 Sự hình thành vùng yên ngựa trong uốn VNếu xét tắm phang không bị biến dạng theo mặt phăng khác phương với mặt phănguốn, biến dạng song song với đường sinh uốn băng không Ta thường nhận thấycạnh biên của tam sẽ bi uôn quan như trên hình 1.4.

Hình 1.4 Hình ảnh thực té vùng yên ngựa trên sản phẩm uốn

1.5 Sự đàn hồi ngược (Springback)Hầu hết các chỉ tiết yêu cầu độ chính xác về biên dạng Tuy nhiên, những chỉ tiếtnày luôn trải qua quá trình dan hồi lại sau khi định hình, do đó các sai số được chỉrõ trong quá trình lắp ghép chúng Độ chính xác và độ tin cậy trong lắp ghép các bộphận trong các ngành công nghiệp đòi hỏi những chỉ tiết này có sai số trong phạmvi cho phép Kiểm soát hoặc giới hạn tối thiểu sự đàn hồi ngược có thé giúp nhàthiệt kê kiêm soát quá trình sản xuât tot hơn và giảm thiêu sản pham bị 101.

(a) sau khi vừa tạo hình xong (b) sau khi hồi phục đàn hồi

Hình 1.5 Bién dạng của tam sau gia công.1.6 Tiêu chuẩn nứt déo

Y tưởng sử dụng tiêu chuẩn nứt dẻo dé dự đoán phá hủy trong gia công kim loạiđược hình thành từ những năm 1950 khi Freudenthal [10] thành lập tiêu chuẩn tổngquát cho công chảy dẻo dựa trên ứng suất — bién dạng Von Mises Cùng với sự phát

Trang 6

triển của các công cụ mô phỏng số, đặc biệt là phương pháp phan tử hữu han đã làmcho việc ứng dụng tiêu chuẩn nứt dẻo ngày cảng phô biến Các chương trình phântích phần tử hữu hạn (FEA) hầu hết đều cho phép dự đoán chính xác các tiêu chuẩnchảy dẻo nhưng không cung cấp công cụ để dự đoán hay chỉ ra vị trí nứt

Các tiêu chuẩn nứt dẻo được cho ở dạng tổng quát như sau:

ef

ƒ F(p, p; )de = CDV

0 (1.1)Trong đó, ¢, là biến dạng tương đương tại điểm phá hủy, p; là các thông số giacông, CDV là giá tri tới hạn.

1.7 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu1.7.1 Đối tượng, mục tiêu nghiên cứuKhả năng gia công của hợp kim Magie dạng tấm được nghiên cứu nhằm đáp ứngcác mục tiêu sau:

- Ap dụng tiêu chuẩn nứt dẻo Oyane vào mô phỏng PTHH, dự đoán sự phá hủy củaphôi.

- Khảo sát ảnh hưởng của hình học tâm phôi đến hiện tượng springback và hiệntượng tạo thành vùng yên ngựa trong quá trình uốn

- So sánh kết quả mô phỏng ảo (sử dụng phần mềm ANSYS/LS-DYNA) và kết quảtừ các nghiên cứu trước đây.

1.7.2 Pham vi nghiên cứu

Khả năng gia công của của kim loại Magie dạng tâm là một chủ đề rất rộng và đangđược các nhà nghiên cứu trên thế giới khảo sát ở nhiều góc độ khác nhau

Trong luận văn nảy, tác giả giới hạn đề tài trong phạm vi nghiên cứu các thí nghiệmđã dé cập trong mục 1.3.2 Dé tài sẽ đi sâu vào mô phỏng quá trình gia công kimloại tam thông qua thí nghiệm Erichsen, thí nghiệm dập chỏm cau và uốn V sử dụng

chương trình ANSYS/LS-DYNA Các kết quả mô phỏng được sử dụng dé phân tíchảnh hưởng của của hình học tắm phôi đến sự tạo thành vùng yên ngựa và gócspringback trong uỗn V Ứng dụng tiêu chuẩn nứt dẻo vào PP PTHH dé dự đoánphá hủy trong thí nghiệm Erichsen, thí nghiệm dập chỏm cau cũng được thực hiện.1.8 Bố cục của luận văn

Chương 1 giới thiệu về tình hình nghiên cứu mục đích và đối tượng nghiên cứucủa đề tài

Chương 2 trình bày cơ sở lý thuyết về hợp kim Magie ; lý thuyết uốn tam va sự tạothành vùng yên ngựa, hiện tượng đàn hồi ngược sau khi uốn ; lý thuyết dập nguội:lý thuyết biễn dạng dẻo; các tiêu chuẩn nứt dẻo; tổng quan về phương pháp phân tửhữu hạn.

Chương 3 mô tả chỉ tiết sự ứng dụng của phương pháp PTHH trong gia công kimloại tam sử dung chương trình ANSYS/LS-DYNA®

Chương 4 trình bày thí nghiệm để xác định các đặc trưng cơ học của vật liệu AZ31và các thông số vật liệu để sử dụng trong mô phỏng số va áp dụng tiêu chuẩn nứtdẻo Oyane trong PP PTHH.

Chương 5 mô tả chi tiết sự thành lập mô hình PTHH cho bai toán uốn V và thínghiệm Erichsen, thí nghiệm dập chỏm cau

Chương 6 trình bay các kết quả thu được từ mô phỏng số, bao gồm:- Ap dụng tiêu chuẩn nứt dẻo Oyane vào mô phỏng PTHH, dự đoán sự phá hủy củaphôi trong thí nghiệm Erichsen và thí nghiệm dập chỏm câu

- Khảo sát ảnh hưởng của hình học tâm phôi đến hiện tượng springback và hiệntượng tạo thành vùng yên ngựa trong quá trình uốn

Chương 7 trình bày kết luận và kiến nghị của luận văn

Trang Š

CHUONG 2 CƠ SỞ LY THUYETTrong chương này, tác giả giới thiệu co sở lý thuyết về hợp kim Magie ; ly thuyếtuốn tâm và sự tạo thành vùng yên ngựa, hiện tượng đàn hồi ngược sau khi uốn ; lýthuyết dập nguội; lý thuyết bién dạng dẻo; các tiêu chuẩn nứt dẻo; tổng quan vềphương pháp phan tử hữu hạn

2.1 Hợp kim Magié

2.1.1 Tinh bat dang hướng, bất đối xứng và biến cứng của hợp kim AZ31Kaiser và cộng sự [11] nghiên cứu về tinh chất bat đắng hướng của tam hợp kimMg AZ31B bang thí nghiệm kéo với bề dày mẫu thử 1 mm và 1,6 mm Nghiên cứucho thấy tinh bat đăng hướng rõ ràng của hợp kim AZ31 tại nhiệt độ phòng, có théđược giải thích với kết cầu cán Nhưng tinh bat đăng hướng giảm khi tăng nhiệt độ,kết quả thí nghiêm tương tự cũng đã thu được ở nhiệt độ giữa 150°C và 200°C,trong đó ứng suât chảy xâp xi một nửa giá tri của nó ở nhiệt độ phòng trong cả haihướng cán và hướng vuông góc với hướng cán Tính bất đắng hướng hầu như không

quan sát được ở nhiệt độ 250°C, (hình 2.1)

0 5 10 15 20 25 0 9 8 10 150 200 20

Engineering Strain [%] Testing Terrperature [°C)

Hình 2.1 Đường cong ứng suất biến dạng và ứng suất chảy theo hướng cán và

hướng vuông góc với hướng can

Biến cứng là tính chất riêng biệt của bién dạng dẻo so với biến dạng đàn hồi Lou vacộng sự [12] nghiên cứu về sự phát triển biến cứng một cách chuyên sâu của hợpkim Mg AZ31B bang cách kết hợp kỹ thuật nghiên cứu vi cấu trúc và cơ học.Nghiên cứu cho thay ứng xử biến dạng đơn điệu của hop kim AZ31 liên quan đếnnhiều cơ chế bién dạng khác nhau Ho thí nghiệm trên bốn đường biến dang để giảithích cho những cơ chế biến dạng khác nhau trong khía cạnh vi mô, ví dụ như thí

nghiệm kéo đơn trục, thí nghiệm nén phăng, thí nghiệm kéo phang, thí nghiệm cắt

phăng đơn giản Đối với bién dạng kéo đơn trục chiếm ưu thé ban đầu băng trượt cơsở với sự đóng góp của trượt phi cơ sở và song tỉnh đối với ủ tam AZ31 Hình 2.2tóm lược sự tăng trưởng của vi câu trúc ứng với nhiêu đường tải khác nhau.

£

Fi, — —c4 -200 Undeformed

2 i h Twin-free '

=

ons

-0.1 -0.05 0 0.05 0.1

True Strain or Equivalent Tensile Strain

Hình 2.2 Sự tăng trưởng vi cấu trúc dưới những đường tai khác nhau

Trang 10

M.G Lee và cộng sự [13] nghiên cứu về mô hình cơ sở cho ứng sử biến cứng bấtđăng hướng/ bất đối xứng của tam hợp kim Mg Nghiên cứu chi ra hop kim Mg cóứng xử cơ học độc nhất so với các loại hợp kim khác Đầu tiên, hợp kim Mg có sựkhác nhau đáng kế ứng suất chảy ban đầu cho kéo va nén Ứng suất chảy ban đầuđối với kéo thì lớn hơn nhiều so với nén Ví dụ như, giới hạn chảy của tam hop kimAZ31 theo hướng vuông góc với hướng cán có ứng suất chảy kéo là 192MPa cònnén là 110MPa [14] Sự khác nhau của ứng suất chảy trong kéo và nén thường đượcký hiệu là “Yield Asymetric” (chảy dẻo bất đối xứng) Không chỉ chảy dẻo bat đốixứng mà hợp kim magie còn cho thấy tính bất đối xứng trong dòng ứng suất dẻo(Plastic flow stress) được ký hiệu là “Flow Asysmetric” Hình 2.3 cho thay sự khácnhau giữa đường cong ứng suất biến dạng giữa hợp kim tinh thé lập phương Al vatam hợp kim tinh thé lục phương Mg Tam hợp kim tinh thé lập phương cho thấytính đối xứng chảy dẻo trong kéo va nén cũng như giảm hiệu ứng Bauschingereffect, hop kim Mg cho thay sự bất đắng hướng chảy dẻo trong kéo và nén, hiệuứng Bauschinger và bất đối xứng trong đường cong ứng suất biến dạng với ba dạngbiến dạng [13]

Trang 12

đường cong ứng suất biến dang của hợp kim Mg AZ31B (bề day ban đầu tạ =1,3mm) [14] Đầu tiên, nhiệt độ cao đóng góp vào việc cải thiện tính dẻo và tăngkhả năng định hình, thứ hai giảm giới hạn dẻo của vật liệu vì vậy giảm lực dập.Bên cạnh đó, springback cũng giảm theo sự tăng nhiệt độ.

+ 100°C |

an.

- —————_— == ———0 004 O12 020 028 036

loganthmic strain £ [-]

Hình 2.4 Anh hưởng cua nhiệt độ trên đường cong ứng suất của magie [14]Jager va cộng sự [15] nghiên cứu tính chất kéo của hợp kim Mg AZ31 tại nhữngnhiệt độ khác nhau Nghiên cứu cho thấy ứng suất chảy và dòng ứng suất cực đạigiảm nhanh khi tăng nhiệt độ Ứng suất chảy giảm từ 230 MPa tại nhiệt độ phòngđến khoảng 7,5 MPa tại 350°C, và tính dẻo của AZ31 tăng dang kế với nhiệt độtang, đạt đến 420% tại 400°C, hình 2.5

Naka và cộng su [16] đã nghiên cứu anh hưởng đáng kể của suất biến dang, nhiệtđộ và bề dày tam đến quỹ đạo chảy Nghiên cứu nhận thay răng kích thước quỹ đạochảy giảm mạnh theo sự tăng nhiệt độ và giảm suất biến dạng Họ thí nghiệm hailoại mẫu thử tương ứng với bé dày 0,5 mm và 0,8 mm và thay rang bề day của tamkhông có ảnh hưởng đến quỹ đạo chảy, tương phản với sự phụ thuộc nhiệt độ vàsuất biến dạng của quỹ đạo chảy Trong nghiên cứu này, bốn hàm chảy được sửdụng để dự đoán quỹ đạo chảy, ví dụ như tiêu chuẩn von Mises, Hill, Logan-Hosford, Barlat 2000 Hình 2.6 so sánh quỹ dao chảy thực nghiệm vào quỹ daochảy dự đoán băng hàm chảy.

Hinh 2.6 So sanh quy dao chay thuc nghiém cua tam hop kim magie

Hình dang của quỹ đạo chảy khác xa với hình dạng được dự đoán bang tiêu chuẩnchảy của von Mises và Hill, trong khi đó Logan-Hosford và Barlat 2000 cho thấy sựchính xác trong việc mô tả đáp ứng ứng suất biến dạng kéo song trục

2.1.3 Định luật vật liệu

Mô hình vật liệu của hợp kim Mg AZ31 đã được nghiên cứu rộng rãi dé mô tả ứngxử cơ học Năm 2008, Cheng va cộng sự [17] nghiên cứu phương trình dòng ứng

True Stress (MPa)

—

N0.5

(đường nét gach là kết quả tính toán)Hình 2.7 So sánh giữa đường cong lý thuyết và thực nghiệm

2.2 Ly thuyết uốn tam2.2.1 Cac phương pháp uốnUốn là một trong những nguyên công thường gặp nhất trong gia công kim loại tắm.Uốn là biến phôi phăng (tắm), dây hay ống thành những chỉ tiết có hình cong đềuhay gấp khúc.

Uốn trên 2 gỗi tựa:Trong phương pháp uốn trên 2 gối tựa, không cần thay đổi thiết bị để tạo góc uốncần thiết vì góc uốn do hành trình của chày quyết định, lực tac dụng của chảy nhỏ

Trang l6

Uốn khuôn VKhe hở giữa chày và khuôn là hằng số (bang chiều day của tam kim loại) Phươngpháp này được sử dụng pho biến nhất.Chiều day của tam kim loại có thé từ 0,5 mmđến 25 mm

Hình 2.9 Uốn khuôn VUốn khuôn chữ U:

Có 2 trục song song tác động đồng thời, sử dụng gối đỡ thêm phía dưới để tác độngthêm lực vào tấm kim loại từ phía dưới

Ỷ

Uốn gócUốn tương tự khuôn có 2 gối đỡ, góc uốn thay đổi do tùy thuộc vào hành trình củachày.

Hình 2.11 Uốn gócUốn xoay

Uốn xoay là phương pháp uốn sử dụng 1 rocker thay vì dùng chày.Ưu điểm:- Không cần khuôn dé, khắc phục được tính đàn hồi của vật liệu, lực tácđộng nhỏ hơn, góc uốn có thé lớn hơn 90°

Trang 18

2.2.2 Cac thông số trong uốn tam liên tụcNhư trên hình 2.13, ta tính toán cho một đơn vị chiều rộng của một tắm liên tục,

trong miền uốn cong bán kính ø bởi một mặt biên phăng, tác dụng với góc uốn 6,

một moment M và một lực kéo T (tinh trên một don vị chiều rộng)

Thông thường, chiều dài đoạn CDạ ở mặt trung bình sẽ có thé bién thành CD nếunhư tam bị kéo dan trong suốt quá trình uốn, nghĩa là chiều dài ban dau /, trở thành:

l= p0 (2.5)Một đường ABy cách CDạ một khoảng y sẽ biến dạng dài đến:

I=a(p+y)= po) 112 |= 142) (2.6)

p p

Độ biến dạng logarit dọc trục của tho AB là:

aint =Intesin| 142) 4, vá (2.7)

( 0 pP

yA v eee

Hình 2.16 Biểu đồ cân bang (a) trên một tiết điện ngang qua một đơn vi chiéu rộng

và (b) Sự phân bố ứng suất điền hìnhLực tác động trên một vi phân chiều dày dy trên một đơn vị diện tích là o, xdyxl.Lực căng T trên tiết diện này cân băng với tích phân các lực thành phan nay, nghĩalà:

o, = K'e =x (2) (2.10)

M=2K'|— "dy = K"'| — | ————— 2.115 J yay > (n+2)2"TM aaa

Phương trình nay có thé được kết hop dé tao thành ho phương trình dùng cho uốnvật liệu không tuyến tính, nghĩa là:

Theo các phương trình trong biến dạng phang:

o =o? -o,0, +0; =(Vi-a +a’ Jo, (2.15)

Trang 22

(I+ø+/?)z®

thì giả thiết: Ø =ø,= Š) Tai cạnh biên của tắm, ứng suất doc trục uốn băng không

tại mặt tự do và biến dạng phăng không ton tại Ta thường nhận thay canh bién cuatắm sé bi uốn quan như trên hình 2.18 Điều này xảy ra vi trạng thái ứng suất gầnnhư là tenxơ đơn trục bên cạnh biên tam; ứng suất phụ này sẽ mang dau âm ở thongoài và mang dẫu dương ở thớ trong gây nên hiện tượng anticlastie như trên hình2.18 Tuy nhiên trong tam lớn (w >> t), sự biến dạng phang được giả thiết với ứngsuất phụ dọc theo trục uốn này là bang không

,z Free edge

Hình 2.18 Trang thái ứng suất trên tiết điện ngang tam trong biến dạng uốn phăng

Hình 2.19 Hình ảnh thực té vùng yén ngựa trên sản phẩm uốn2.4 Sự đỡ tải và sự giãn ngược sau khi uốn (springback)

Nếu một tấm được uốn đến một phan đường cong (hình 2.20), và sau đó thôi tácdung, sẽ xảy ra sự thay đổi đường cong và góc uốn Chiều dai lớp chính giữa là¡= pO, chiều dài này sẽ tiếp tục không đổi trong suốt quá trình dỡ tải, trong khi ứngsuất và biến dạng tại lớp này là bằng không

- Ti sô của biên ứng suât chảy với modul đàn hồi, S/E’, tỉ sô này thì nhỏ vathường là 1/1000;

- Tisd uốn, Ø, Ít;

- Góc uốn.Vì vậy, sự giãn ngược sẽ trở nên lớn hơn khi tâm mỏng có độ bên cao được uôn vớigóc thoai thoải.

2.5 Phương pháp dập vuốtDap vuốt là một nguyên công nhằm biến đổi phôi phăng hoặc phôi rỗng để tạo racác chỉ tiết rỗng có hình dang và kích thước can thiết.

Tam chăn phôi Chày

| Y

Hình 2.22 So đô vi tri dap vuốtCác chỉ tiết được dập vuốt thường có hình dang rất khác nhau và được chia thànhcác nhóm như sau: Nhóm chỉ tiết có hình dạng tròn xoay (đối xứng trục), ví dụ nhưđáy của nồi hơi, các chỉ tiết hình trụ, các loại bát đĩa kim loại, chỉ tiết của đèn pha,vỏ đèn, chụp đèn Nhóm các chi tiết có dạng hình hộp như các thùng nhiên liệucủa động cơ, vỏ hộp, vỏ bọc các thiết bị điện tử Nhóm các chỉ tiết dạng phức tạpnhư các chi tiệt vỏ 6 tô, chi tiét cua máy kéo, máy bay

Dập vuốt được tiễn hành trong các khuôn chuyên dùng gồm các bộ phận làm việcnhư: cối có mép làm việc được lượn tròn, chày dập vuốt và tam chặn vật liệu Khidập các chỉ tiết có chiều dày tương đối S/D lớn thì khuôn dập vuốt phải dùng tamchặn Giữa chảy và cối có một khe hở z, trị số khe hở z tùy thuộc vào phương phápdập (có bién mỏng thành hoặc không biến mỏng thành); chiều dày vật liệu phôi S vàthứ tự nguyên công Khi dập vuốt ngoại lực được truyền qua chay, tác dụng vàophân đáy của chỉ tiết dập vuốt còn phần vành của phôi được tự do và không chịu tácdụng của ngoại lực Trong quá trình dập vuốt không biến mỏng, phần mép vành củaphôi có thể không kéo hết vào trong cối đồng thời sẽ xuất hiện các ứng suất kéo o 2và ứng suất nén ơ, Thành phân ứng suất nén ơ, Sẽ tác động theo hướng tiếp tuyến(hướng vòng) vì vậy với một tỷ số giữa đường kính chi tiết dap vuốt và đường kínhphôi nhât định có thê gây ra hiện tượng nhăn ở vành Điêu đó sẽ dân đên việc kéo