NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của các THÔNG số CÔNG NGHỆ đến KHẢ NĂNG BIẾN DẠNG vật LIỆU KIM LOẠI tấm TRONG GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP tạo HÌNH GIA TĂNG (SPIF) ở NHIỆT độ CAO

Đểăgiaăcôngăđ c,ăcácăchiăti tăd ngăt mălo iănƠyăph iăđ căgiaănhi tăđ nănhi tă nhôm-đ ăphùăh p mƠă ănhôm-đóănóătr ănênăm măh n.ăPh ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕngăv tăli uă t măcóăgiaănhi tăg i

vii

M CăL C

Ch ngă1 T NGăQUANăCHUNGăV ăLƾNHăV CăNGHIÊNăC U 1

1.1.ăT ngăquanăv ăh ớngănghiên c u 1

1.2.ăGiớiăthi uăv ăcôngăngh ăt oăhìnhăgiaătĕngă(IncrementalăSheetăFormingă - ISF) 3

1.2.1.ăMôăt 3

1.2.2.ăCácăb ớcătrongăquyătrìnhăgiaăcôngăbằngăph ngăphápăISF 4

1.2.3.ăPhơnălo iăISF 5

1.2.3.1 SPIF 5

1.2.3.2 TPIF 6

1.2.4.ăPhơnăbi tăkh ănĕngăc aăSPIFăvƠăTPIF 7

1.2.5.ăKh ănĕngăbi năd ngăc aăSPIFăvƠăgócăbi năd ng 7

1.2.6.ăCácăy uăt ăcôngăngh ă nhăh ngăkh ănĕngăt oăhìnhăSPIF 8

1.2.7.ăCôngăngh ăSPIFă ănhi tăđ ăcao 8

1.3.ăTómătắtăcácăk tăqu ănghiênăc u 9

1.3.1.ăNghiênăc uăngoƠiăn ớc 10

1.3.1.1 ănhi tăđ ăth ng 10

1.3.1.2.ă ănhi tăđ ăcao 11

1.3.2 Nghiênăc uătrongăn ớc 16

1.4 M căđích c aăđ ătƠi 18

1.5.ăĐ iăt ng,ănhi măv ăvƠăph măviănghiênăc u 19

1.5.1.ăĐ iăt ng 19

1.5.2.ăNhi măv ăvƠăph măviănghiênăc u 19

1.6.ăụănghƿaăkhoaăh căvƠăth căti n 19

viii

1.7.ăPh ngăphápănghiênăc u 19

Ch ngă2 C ăS ăLụăTHUY T 20

2.1 Lý thuy tăbi năd ng 20

2.1.1.ăĐặcătínhăv tăli uăt mă[1λ] 20

2.1.2.ăCácălo iăbi năd ngăv tăli uăt m 21

2.1.2.1.ăBi năd ngăđƠnăh i 22

2.1.2.2.ăBi năd ngădẻo 22

2.1.2.3.ăPháăh y 22

2.1.3.ăC ăch ăbi năd ngădẻo 22

2.1.3.1.ăTr tăvƠăc ăch ăbi năd ngătr t 22

2.1.3.2 Song tinh 24

2.1.3.3.ăBi năd ngădẻoătrongăđaătinhăthể 24

2.1.4.ăBi năd ngădẻoă ănhi tăđ ăcao 25

2.1.4.1.ăHi uă ngănhi tăkhiăbi năd ngădẻo 26

2.1.4.2.ăH iăph c 26

2.1.4.3.ăK tătinhăl i 26

2.1.5.ăCácăph ngăphápăgiaăcôngăápăl căt m 27

2.1.5.1.ăPhơnălo iăd aătrênănhi tăđ ăk tătinhăl i 27

2.1.5.1.1.ăGiaăcôngăngu i 27

2.1.5.1.2.ăGiaăcôngăkhôngăhoƠnătoƠnăngu i 27

2.1.5.1.3 Gia công nóng 28

2.1.5.1.4.ăGiaăcôngănửaănóng 28

2.1.5.2.ăPhơnălo iăd aătrênăđặcăđiểmăquáătrìnhăd păt m 28

ix

2.1.5.2.1.ăBi năd ngăcắtăv tăli u 28

2.1.5.2.2.ăBi năd ngădẻoăv tăli u 29

2.1.5.2.3.ăD păliênăh p 29

2.2.ăMaăsátăvƠăbôiătr n 29

2.2.1.ăMaăsátăvƠă nhăh ngăc aămaăsát 29

2.2.2.ăBôiătr năvƠă nhăh ngăc aăbôiătr năđ nămaăsát 30

2.2.3.ăCácăy uăt ă nhăh ngăđ năl cămaăsátăti păxúc 31

2.3 Líăthuy tătruy nănhi t 32

2.3.1 Truy nănhi t 32

2.3.1.1.ăPh ngăphápănghiênăc uătruy nănhi t 32

2.3.1.2.ăTínhăch tăchungăc aăquáătrìnhătruy nănhi t 32

2.3.1.3.ăCácăph ngăth cătruy nănhi t 32

2.3.2.ăB căx ănhi t 33

2.4.ăLýăthuy tăv ăquyăho chăvƠăxửălíăs ăli uăth cănghi măTaguchi 34

2.4.1.ăS ăl căph ngăphápăTaguchi 34

2.4.2.ăXácăđ nhăcácăy uăt ăđầuăvƠoă[26] 36

2.4.2.1.ăThôngătinătiênănghi m 36

2.4.2.2.ăK tăqu ănghiênăc uălýăthuy t 36

2.4.2.3.ăụăki năchuyênăgia 37

2.4.2.4.ăCácăth cănghi măthĕmădò,ăth cănghi măsƠngăl c 37

2.4.2.5.ăPh ngăphápăchuyênăgia 37

2.4.2.6.ăCácăth cănghi măsƠngăl cătheoăph ngăánăbƣoăhòa 37

2.4.2.7.ăNhómăcácăy uăt ăvƠoăvƠăch năm cătiêuăđánhăgiá 38

x

2.4.3.ăThi tăk ăvƠăti năhƠnhăthíănghi m 38

2.4.4.ăPhơnătíchăk tăqu 38

2.5 Lýăthuy tăphầnătửăh uăh nă(PTHH) 40

2.5.2 Ph ngăphápătích phân t ng minh (Explicit) 40

2.5.3 năđ nh c aătíchăphơnăt ng minh 41

2.5.4.ăPh ngăphápătích phân n (Implicit) 42

2.5.5 năđ nh c a tích phân n 42

Ch ngă3 Đ ăGÁăVĨăH ăTH NGăGIAăNHI T 44

3.1.ăC uăt oăđ ăgá 44

3.2.ăH ăth ngăgiaănhi t 45

3.2.1.ăB ăph năđ tănóng 45

3.2.2.ăB ăph năcáchănhi t 46

3.2.3.ăB ăph năđi uăkhiển 46

3.2.3.1.ăYêuăcầuăđi uăkhiển 46

3.2.3.2.ăS ăđ ăm chăđi n 47

3.2.3.3.ăMôăt ăho tăđ ng 47

3.2.3.4.ăCƠiăđặtăcácăgiáătr ăchoăTZN4S 48

3.2.3.5.ăTrìnhăt ăv năhƠnh 49

3.2.4.ă Xácă đ nhă quană h ă gi aă nhi tă đ ă lòă vƠă nhi tă đ ă chiă ti tă bằngă th că nghi m 51

3.2.4.1.ăChu năb ăthíănghi m 51

3.2.4.2.ăTi năhƠnhăthí nghi m 51

3.2.4.3.ăK tăqu 51

xi

3.2.5.ăQuanăh ănhi tăđ ă- th iăgian 53

Ch ngă4 TH CăNGHI M 55

4.1.ăV tăli uăthíănghi m 55

4.1.1.ăThƠnhăphầnăhóaăh c 55

4.1.2.ăBiểuăđ ă ngăsu tăbi năd ng 55

4.1.3.ăTínhăch tăc ănhi t 56

4.2 Hìnhăd ngăchiăti tăkh oăsát 57

4.3.ăĐ ngăch yădao 57

4.4.ăCh ngătrìnhăNC 58

4.5.ăMáyăcôngăc 59

4.6.ăD ngăc ăt o hình 60

4.7.ăBôiătr n 60

4.8.ăThi tăk ăthíănghi m 61

4.8.1.ăCácăy uăt ă nhăh ng 61

4.8.2.ăMaătr năth cănghi m 62

4.9 Ti năhƠnhăthíănghi m 62

4.10.ăK tăqu ăvƠăth oălu n 63

4.10.1.ăĐặcăđiểmăchiăti tăsauăkhiăgiaăcông 63

4.10.2.ăSoăsánhăbiênăd ngăđ ngăsinhăgi aăth cănghi măvƠăCAD 66

4.10.3.ăS ăli uăthuăth păđ c 67

4.10.4 Phân tích 68

Ch ngă5 MỌăPH NG 73

5.1.ăM căđích 73

5.2.ăHìnhăd ngăchiăti tăkh oăsát 73

5.3.ăMôăhìnhăth căvƠămôăhìnhătoán 73

xii

5.4.ăKiểuăphầnătử 74

5.5.ăThôngăs ăv tăli uătrongăAbaqus 75

5.6.ăĐi uăki năbiên 76

5.6.1.ăC aăt măđ 76

5.6.2.ăC aăchiăti t 76

5.6.3.ăC aăd ngăc 76

5.7.ăK tăqu 77

Ch ngă6 K TăLU NăVĨăKHUY NăNGH 80

6.1.ăK tălu n 80

6.2.ăKhuy năngh 80

TĨIăLI UăTHAMăKH O 82

xiii

DANHăSÁCHăCH ăVI TăT T

ANOVA Analysis Of Variance

CAM Computer Aided Manufacture

CNC Computer numerical control

ISF Incremental sheet forming

SPIF Single point incremental foring

SUS 304 V t li uăInoxă304

TPIF Two Point Incremental Forming

VDC Hi uăđi năth ăc aădòngăđi năm tăchi u VAC Hi uăđi năth ăc aădòngăđi năxoay chi u

xiv

DANHăSÁCHăHỊNHă NH

ả̀nh 1.1 Một số chi tiết d ng kim lo i tấm trên ô tô 1

ả̀nh 1.2 Tr̀nh tự vuốt chi tiết d ng côn [1] 2

ả̀nh 1.3 Cấu t o lo i khuôn cho một thao tác vuốt [1] 3

ả̀nh 1.4 Nguyên lí ISF [2] 4

ả̀nh 1.5 Quy trình ISF 4

ả̀nh 1.6 SPIF 6

ả̀nh 1.7 TPIạ a)Trước gia công, b) Đang gia công 6

ả̀nh 1.8 Biên d ng chi tiết kh o sát [3] 7

ả̀nh 1.9 Thiết bị gia nhiệt c a Ambrogio a)Mô h̀nh CAD b)Mô h̀nh thực 12

ả̀nh 1.10 Nghiên c u c a David Adams 13

ả̀nh 1.11 ảệ thống gia nhiệt bằng dòng một chiều 13

ả̀nh 1.12 Thí nghiệm c a ạan 14

ả̀nh 1.13 Ảia nhiệt bằng Lazer c a Doflou 14

ả̀nh 1.14 Kết qu nghiên c u c a Doflou 15

ả̀nh 1.15 Thiết bị gia nhiệt c a L.Ảaldos a) Mô h̀nh CAD b) Mô h̀nh thực tế 15

ả̀nh 1.16 Một số s n phẩm A1050-ả14 gia công bằng thông số tối ưu [16] 16

ả̀nh 1.17 Thực nghiệm SPIạ đối với PVC a) Bố trí thí nghiệm b) Kết qu 17

ả̀nh 1.18 ng dụng ISạ vào thực tế a) Mô h̀nh CAD b) S n phẩm 17

ả̀nh 1.19 Biểu đồ giới h n t o h̀nh c a composite nền PP sợi th y tinh E 18

ả̀nh 2.1 Quan hệ t i trọng và biến d ng 21

ả̀nh 2.2 Trượt giữa các mặt tinh thể 23

ả̀nh 2.3 Độ bền trong h t (2) và phân giới h t (1) 25

ả̀nh 2.4 Quan hệ ng suất và nhiệt độ c a kim lo i 25

ả̀nh 2.5 Các phương pháp dập tấm 29

ả̀nh 2.6 Tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết [22] 30

ả̀nh 2.7 Quan hệ hệ số ma sát và nhiệt độ c a thỨp 0,5÷0,8%C 31

ả̀nh 3.1 Ví dụ về h̀nh d ng chi tiết và h̀nh d ng đế 44

xv

ả̀nh 3.2 Chi tiết đồ gá 44

ả̀nh 3.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhiệt độ 46

ả̀nh 3.4 Sơ đồ m ch điện hệ thống gia nhiệt 47

ả̀nh 3.5 ảai lo i đáp ng PID a) PIDS b) PIDạ 49

ả̀nh 3.6 T điện điều khiển 50

ả̀nh 3.7 Đo nhiệt độ chi tiết tương ng nhiệt độ lò 51

ả̀nh 3.8 Đồ thị quan hệ nhiệt độ lò và nhiệt độ chi tiết 52

ả̀nh 3.9 Quan hệ nhiệt độ thời gian c a lò 53

ả̀nh 4.1 Biểu đồ ng suất biến d ng theo nhiệt độ c a SUS 304 [32] 56

ả̀nh 4.2 Kích thước c a mô h̀nh CAD 57

ả̀nh 4.3 ảai lo i đường ch y dao a) Đường bậc thang b) Đường xoắn ốc 57

ả̀nh 4.4 Đường ch y dao c a Creo 2.0 58

ả̀nh 4.5 Đường ch y dao thực nghiệm a) Đường bậc thang b) Đường xoắn ốc 59 ả̀nh 4.6 Máy chuyên dùng ISạ a) C a DCSELAB b) C a công ty AMINO 59

ả̀nh 4.7 Dụng cụ t o h̀nh 60

ả̀nh 4.8 Mẫu thử khi bôi trơn bằng mỡ chịu nhiệt 60

ả̀nh 4.9 ảệ thống công nghệ phục vụ cho thực nghiệm 61

ả̀nh 4.10 Ch y thí nghiệm mẫu 63

ả̀nh 4.11 Đo giá trị Z M1 bằng thước đo cao 63

ả̀nh 4.12 ả̀nh d ng vết n t a)Ti-6Al-4V [22] b) AZ31 [2] 64

ả̀nh 4.13 Vùng tiếp xúc giữa dụng cụ và chi tiết a)Vxy = 500 b)Vxy=1500 64

ả̀nh 4.14 Dụng cụ t o h̀nh c a V.ạanzen 65

ả̀nh 4.15 Đo biên d ng thực bằng thước đo cao và đồng hồ so 67

ả̀nh 4.16 Biểu đồ so sánh biên d ng CAD với biên d ng thực c a một số mẫu 67

ả̀nh 4.17 nh hưởng c a từng thông số đến góc α theo tỉ số S/N 69

ả̀nh 4.18 nh hưởng c a cặp tương tác ∆z-D 69

ả̀nh 4.19 Biểu đồ Pareto cho nh hưởng đến góc biến d ng 70

ả̀nh 4.20 Đồ thị quan hệ giá trị thực và dự đoán c a α 71

ả̀nh 4.21 Biểu đồ Ramps 72

xvi

ả̀nh 5.1 Mô h̀nh thực c a SPIạ 74

ả̀nh 5.2 Mô h̀nh toán c a SPIạ 74

ả̀nh 5.3 Mô hình phân tích trong Abaqus 75

ả̀nh 5.4 Biến d ng khi không định nghĩa vùng biến d ng dẻo 75

ả̀nh 5.5 Biến d ng đ t được khi mô phỏng bằng thông số tối ưu 77

ả̀nh 5.6 Vết lồi trên mẫu thực và trên FEM 78

ả̀nh 5.7 Vùng lưới bị biến d ng 78

ả̀nh 5.8 So sánh biên d ng CAD, ạEM và thực nghiệm 79

xvii

DANHăSÁCHăB NGăBI U

B ng 2-1 B ng lựa chọn số thí nghiệm theo phương pháp Taguchi 35

B ng 2-2 B ng ma trận L8 35

B ng 3-1 Thông số dây nung Cr-Ni 45

B ng 3-2 Thông số g ch Isolite B5 46

B ng 3-3 Thông số cài đặt cho TZN4S 49

B ng 3-4 Thông số PID thu được sau khi tự điều chỉnh 49

B ng 3-5 Tr̀nh tự vận hành hệ thống gia nhiệt 50

B ng 3-6 Ảiá trị nhiệt độ chi tiết ng với nhiệt độ lò 51

B ng 3-7 Ảiá trị nhiệt độ lò suy ra từ nhiệt độ chi tiết 52

B ng 3-8 Ảiá trị nhiệt độ lò dùng để cài đặt khi không có chất bôi trơn 52

B ng 3-9 Ảiá trị nhiệt đồ lò để cài đặt khi có ph lớp than ch̀ bôi trơn 53

B ng 4-1 Thành phần hợp kim c a SUS 304 55

B ng 4-2 Thuộc tính c a SUS 304 theo hệ SI (mm) 56

B ng 4-3 M c c a các yếu tố 61

B ng 4-4 Ma trận thực nghiệm 62

B ng 4-5 Các mẫu đ t được sau khi ch y thực nghiệm 65

B ng 4-6 Ảiá trị α ng với z 0 = 70mm, R = 80 mm 68

B ng 4-7 Ảóc biến d ng tương ng với các m c c a các yếu tố 68

B ng 4-8 Phân tích ANOVA 70

B ng 4-9 Phần trăm nh hưởng c a các thông số đến góc biến d ng 71

B ng 4-10 Bộ thông số công nghệ tối ưu 72

B ng 5-1 ng suất biến d ng trong vùng dẻo theo nhiệt độ c a SUS 304 75

B ng 5-2 Ảiá trị bước thời gian ng với V xy 77

1

Ch ngă1 T NG QUAN CHUNG V LƾNHă V C NGHIÊN C U

1.1 T ng quan v h ng nghiên c u

T oăhìnhăkimălo iăt mălƠăquáătrìnhăgiaăcôngăch ăy uătrongănhi uălƿnhăv cădơnă

d ngă vƠă côngă nghi p.ă Cácă chiă ti tă d ngă t mă th ngă d ă dƠngă đ că bắtă gặpă xungăquanh ta từăcácăv tăd ngăn iăth tăvƠăgiaăd ngăchoăđ năcácălo iămáyămócăthi tăb ătrongăcôngănghi p.ăĐặcăbi t,ătrongăcôngănghi păôătô,ănóăđ cădùngănhi uăh năc (Hìnhă1.1)

ả̀nh 1.1.Một số chi tiết d ng kim lo i tấm trên ô tô

Nh ngăth păniênăgầnăđơy,ăth ăgiớiăđƣăch ngăki năs ăphátătriểnăm nhăm ăc aăkhoaăh căk ăthu t,ăcôngăngh ăthôngătinăậtruy năthôngălƠmăthayăđ i nhi uămặtăc aă

n n kinhăth ăxƣăh i.ụăth căc aăconăng i nóiăchungăvƠăýăth cătiêuădùngănóiăriêng ngƠyăcƠngăđ cănơngăcao.ăDoăđó,ănhuăcầuăv ăcácăs năph măcũngăngƠyăcƠngăkhắcăkheăvƠăđaăd ngăh n.ăChi năl căphátătriểnăc aăcácănhƠăs năxu tăcũngăt pătrungăvƠoă

vi c th ngăxuyênăc iăti năs năph m,ăthayăđ iăm uămƣ,ăphátătriểnăs năph mămớiă

2

trongăth iăgianănhanhănh tăvớiăchiăphíăth pănh t.ĐểălƠmăđ căvi căđó nhƠăs năxu tă

ph iărútăngắnăth iăgianătrongăhaiăkhơuăquanătr ngălƠăthi tăk ăvƠăch ăt oăm uăthửănghi m

S ăphátătriểnăc aăcácăh ăth ngăthi tăk ăvớiăs ătr ăgiúpăc aămáyătínhă(CAD)ăcho phép rútăngắnăth iăgianăthi tăk ăm tăcáchăđángăkểăvƠăcóăkh ănĕngăthi tăk ăđ căcác chiăti tăd ngăt măcóăhìnhăd ng ph căt p

Cácăph ngăphápăgiaăcôngkimălo iăt mtruy năth ngμău n,ăd păvuốt,ăt oăhìnhă

n i,ănong,ătóp, mi t… (g iăchungălƠăd p)thì cầnăph iăcóăkhuônă(chƠyăhoặcăc i,ăhoặcă

c ăchƠyăvƠăc i)ăvà cácălo iămáy chuyên dùng M iăchiăti tăcóăthểătr iăquaăm tăhoặcănhi uăthaoătácăd pămớiăhìnhăthƠnhăđ căhìnhăd ngăc aăs năph m.ăS ăthaoătácăđ căcĕnăc ăvƠoăm tăh ăs ă(g iălƠăh ăs ăvu t)ăph ăthu căvƠoătínhăch tăv tăli u,ăđ ădƠy,ă

đi uăki năth căhi năthaoătácănh ăb ămặtăkhuôn,ăbôiătr n,ăt căđ ăvu t [1]

ả̀nh 1.2.Tr̀nh tự vuốt chi tiết d ng côn [1]

Đi uănƠyăđ ngănghƿaăvớiăvi căs ăcóăm tăhoặcănhi uăkhuônăchoăm tăs năph mă

d pă(Hìnhă1.2).Choănên,ăph ngăphápăd păt năkém (Hìnhă1.3) vƠăm tănhi uăth iăgianăn uăápăd ngăchoăvi căch ăt oăm u.D păch ăđ căápăd ngătrongăs năxu tăhƠngă

lo tăvƠăhƠngăkh iăvìăch ăcóăgiaăcôngăvớiăs ăl ngălớnămớiăgi măđ căgiáăthƠnhăs nă

3

ph m.ăMặtăkhác,ăvớiănh ngăt mălƠmăbằngăcácăh păkimăđ ăc ngăcaoă(h păkimănhôm,ă

h păkimătitan,ăh păkimămagiê,…)ăthìăd păhầuănh ăkhôngălƠmăđ c

ả̀nh 1.3 Cấu t o lo i khuôn cho một thao tác vuốt[1]

1.2 Gi i thi u v công ngh t oăhìnhăgiaătĕng (Incremental Sheet Forming - ISF)

1.2.1 Mô t

ISFlƠăk ăthu tăt oăhìnhăkhôngăkhuônăchoăv tăli uăt m.ăISFăsửăd ng m tăd ngă

c ăđầuătrònăch yătheoăm tăqu ăđ oăxácăđ nhăđ căđi uăkhiểnăbằngăch ngătrìnhăs ălƠmăbi năd ngăt măkimălo iăđ căkẹpăchặtătrênăbƠnămáyăhoặcăđ ăgáăđểăt oăraăhìnhădángăs năph mămongămu n.V tăli uăt măcóăthểălƠăkimălo iăhoặcăpolymer D ngăc

đ căgắnătrênămáyăđi uăkhiểnăs ,ăcóăthểălƠămáyăISFăchuyênădùngăhoặcămáyăCNC ba

tr căhoặcăcánhătayărobot.ăTừngălớpăv tăli utheoăph ngăngang s ăbi năd ngădẻo c că

b ăliênăt c trongăsu tăquáătrìnhăgiaăcôngăđểăhìnhăthƠnhănênăhìnhăd ngăcu iăcùngăc aă

s năph m [2] B ădƠyăc aăm iălớpăph ăthu căvƠoăb ớcăti nătheoăph ngăthẳngăđ ngăẤzăc aăqu ăđ oăd ngăc Cácăb ớcătrongăquyătrìnhăISFăđ cămôăt ătrongă(Hìnhă1.4): 1)Phôiăđ căkẹpăchặtătrênăđ ăgá.ă2)D ngăc ăđiăxu ngăvƠăti păxúcăvớiăphôi.ă3)D ngă

c ăchuyểnăđ ngătheoăqu ăđ oăđểăt oăhìnhălớpăđầuătiên.ă4)D ngăc ălặpăl iăchuyểnă

đ ngăđểăt oăhìnhăcácălớpăti p theoăchoăđ năh tăqu ăđ o

4

ả̀nh 1.4 Nguyên lí ISF [2]

Vớiăk ăthu tănƠy,ăm tăchiăti tăkim lo iăt măch ăđ căgiaăcôngătrongăth iăgianăngắnătừămôăhìnhăCADămƠăkhôngăcầnăquaăcácăcôngăđo nălƠmăkhuônăvƠăsửaăkhuônă

v năph căt păvƠăđắtăti nă(Hìnhă1.3)

1.2.2 Cácăb c trong quy trình gia công b ngăph ngăphápăISF

Chu năb ăphôi,ăđ ăgá

GáăđặtăvƠăđ ă

ch ngătrình

5

QuyătrìnhăISFăđ cămôăt ănh (Hìnhă1.5).Môăhìnhă3Dăc aăs năph măkimălo iă

t mă đ că thi tă k ă trênă cácă phầnă m mă CADă (AutoCad,ă Creo,ă Solidworkă hoặcăCatia,…),ăhoặcăđ căxu tăraătừăcácăphầnăm mă3Dăkhácătheoăcácăchu năIGES,ăSTEP Từăd li u 3DăCADănƠy,ăthôngăquaăcácă ngăd ngăCAMă(CreoăhayăCatia,ă…),ăqu ă

đ oăc aăd ngăc vƠăcácăthôngăs ăcôngăngh ă(v năt căvòngăc a d ngăc ,ăb ớcăti n,ăchi uăsơu,…) đ căthi tăl p.ăThôngătinăv ăqu ăđ oăd ngăc ăvƠăthôngăs ăcôngăngh ă

ch aătrongăt pătinămƠămáyăCNCăđ căđ c.ăQuáătrìnhăgáăđặtăphôiălênămáyăCNCăđ că

th căhi năthôngăquaăđ ăgáăchuyênădùng, đ ngăth i ti năhƠnhăđ ăch ngătrìnhăvƠoămáy và gia công

Vi căchu năb ăgiaăcôngătrongăph ngăphápăISF m tăít th iăgianăvƠălinhăho tvìăhầuăh tăcácăquáătrình hi uăch nhăvƠăthayăđ iăthi tăk đ uăđ căth căhi nătrênăphầnă

m m.Mặcădùănĕngăsu tăkhôngăcaoăbằngăph ngăphápăd pănh ngăISFăr tăphùăh pătrongăvi căt oăm uăs năph m,ătrongăs năxu tăđ năchi căvƠăsửaăch a.Đặcăbi t,ăISFăcóăthểăđ că ngăd ngătrongăyăh căđểăt oăraăcácămƣnhăx ngănhơnăt oăbằngăthépăkhôngă

g v năc ng,ăkhóăgiaăcôngăvƠăs ăl ngăr tăh năch Trongătr ngăh pănƠy,ăISFăđ că

th căhi năk tăh păvớiăgiaănhi tăchoăchiăti tăvƠăcôngăngh ăScană3D

1.2.3 Phân lo i ISF

Ph ngăphápăISFđ căphơnăbi tăthƠnhăhaiăhìnhăth căkhác nhau lƠăt oăhìnhăgiaătĕngăđ năđiểm (Single Point Incremetal Forming ậ SPIF) vƠăt oăhìnhăgiaătĕngăhaiăđiểm (Two Point Incremental Forming ậ TPIF)

1.2.3.1 SPIF

SPIFăđ cămôăt ătrên(Hìnhă1.6).ăĐơyălƠăph ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕngădùngă

d ngăc ătácăd ngăl călênăm tămặtăc aăt măv tăli uăđ căkẹpăchặtăxungăquanhăcònămặtăkiaăđểăbi năd ngăt ădo.ăD ngăc ăvừaăquayăquanhătr căc aănóăvừaăt nhăti nătheoă

qu ăđ oăđ căl pătrìnhăsẵn.ăTrongăquáătrìnhăt oăhình,ăd ngăc ăvƠăt măv tăli uăch ă

ti păxúcăvớiănhauătheoăm tăđiểmăvƠăcóăch tăbôiătr năđểăgi mămaăsát.ăPh ngăphápănƠyăkhôngăcầnădùngăkhuônăcóăhìnhădángăc aăs năph mămƠăch ăcầnăt măđỡăd ớiăcóăhìnhădángălƠăchuăviăc aăs năph măvƠăt măkẹpătrênăđểăc ăđ nh phôiăt măcầnăt oăhình.ă

6

D ngăc ăt oăhìnhăcóăd ngăhìnhătr ,ăđầuăhìnhăbánăcầu.ăToƠnăbôăquáătrìnhăđ căth că

hi nătrênămáyăđi uăkhiểnăs ăbaătr c

ả̀nh 1.6 SPIF

1.2.3.2 TPIF

TPIF(Hìnhă1.7) có l căt oăhìnhătácăd ngătrênăc ăăhaiămặtăc aăt mă(t ngăt ăcôngăngh ămi tăcóăkhuônănh ngăt măkhôngăxoayătrònămƠăchuyểnăđ ngăc aăd ngăc ă

t oăhìnhăs ăt oăhìnhăbằngăcáchămi tălênămặtăt măt aăhayăd ỡngăt oăphầnăl i).ă

ả̀nh 1.7 TPIạ.a)Trước gia công, b) Đang gia công

Ph ngă phápă nƠyă ngoƠiă t mă t aă d ớiă nh ă SPIFă cònă cầnă ph iă dùngă thêmă

d ỡngăt oăphầnăl iăc ăđ nh ToƠnăb ăđ ăgáăvƠăt măt aăd ớiăs ădiăchuyểnăxu ngătheoăđầuăd ngăc ăt oăhìnhăcònăd ỡngăt oăphầnăl iăthìăc ăđ nhătrênăbƠnămáy

7

1.2.4 Phân bi t kh nĕngăc a SPIF và TPIF

a SPIF không dùng khuôn, k t c uă đ gá và chuyểnă đ ngă đ nă gi n, giá thành h nh ngăb giới h n là không thể t o các chi ti t t m vừa lõm vừa có vùng

l i

b TPIF ph iădùngăthêmăd ỡng, k t c uăđ gá cần chuyểnăđ ng h xu ng, nâng lên cùng vớiăđầu d ng c t oăhình,ădoăđóăgiáăthƠnhăcaoănh ngăph m vi t o hình r ngăh năcóăthể t o hình các chi ti t t m vừa lõm vừa có vùng l i

1.2.5 Kh nĕngăbi n d ng c a SPIF và góc bi n d ng

Kh ă nĕngă bi nă d ngă c aă SPIFă đ că đặcă tr ngă b iă góc bi nă d ngă lớnă nh tă

αmax.Gócăbi năd ngăαă lƠăgócăh păb iăti pătuy năc aăb ămặtăgiaăcôngăvớiăph ngăngangăt iăđiểmăđangăxét.Gócăbi năd ngălớnănh tăαmax lƠăgócăbi năd ngăt iăv ătríăchiă

ti tăb ăráchăkhiăbi năd ngă[3].ăVi căxácăđ nhăgócăbi năd ngălƠăyêuăcầuăquanătr ngă

nh tăvƠăcũngălƠăv năđ ăch ăy uătrongăcácănghiênăc uăv ăSPIFănhằmăđ nhăh ớngăchoăthi tăk ăvƠăch ăt oăchiăti tăbằngăph ngăphápăgiaăcôngănƠyă(Hìnhă1.8)

ả̀nh 1.8 Biên d ng chi tiết kh o sát [3]

Vớiμ

B ădƠyăc aăchiăti tătrênăđ ngăsinhăcũngăkhôngăđ ngăđ uămƠăgi mădầnătrênă

đ ngăsinhă ngăvớiăs ătĕngădầnăc aăgócăbi năd ngăα M iăquanăh ăgi aăb ădƠyăvƠăgócăbi năd ngăđ cămôăt ăquaăbiểuăth c[2]:

h căvƠăch tăl ngăb ămặtăkhôngăcaoăbằngăph ngăphápăd p

1.2.6 Các y u t công ngh nhăh ng kh nĕngăt o hình SPIF

Cácănghiênăc uăchoăth yăcácăthôngăs ăsauăđơyăcóă nhăh ngăđ năkh ănĕngă

t oăhìnhăc aăs năph măt măkhiăt oăhìnhăbằngăSPIFμ

i ả̀nh d ng quỹ đ o dụng cụ (tool path)

ii Bước tiến theo phương z, ∆z (mm)

iii Vận tốc ch y dụng cụ Vxy (mm/phút) trong mặt phẳng xy

iv Số vòng quay n (vòng/phút) c a trục chính mang dụng cụ t o h̀nh

v Đường kính dụng cụ t o h̀nh D (mm)

vi Nhiệt độ c a chi tiết trong quá tr̀nh t o h̀nh T( 0

C) vii Bề dày tấm trước khi gia công (mm)

viii ảệ số ma sát f giữa tấm và dụng cụ t o h̀nh

1.2.7 Công ngh SPIF nhi tăđ cao

Ph ngăphápăSPIF giaăcôngăđ căcácăv tăli uăm mă ănhi tăđ ăth ngănh ănhôm,ăđ ng,ăthépăcacbonăth p,ănh aănhi tădẻo,ă…Vớiăv tăli uăd ngăt măcóăđ ăc ng,ă

đ ă b nă caoă nh μă thépă khôngă g ,ă h pă kimă đ ng,ă Magiê, Titanium…ăr tăkhóăbi năd ngăvƠăđ nhăhình ănhi tăđ ăth ng vìăkh ănĕngăđƠnăh iăcao Đểăgiaăcôngăđ c,ăcácăchiăti tăd ngăt mălo iănƠyăph iăđ căgiaănhi tăđ nănhi tă

nhôm-đ ăphùăh p mƠă ănhôm-đóănóătr ănênăm măh n.ăPh ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕngăv tăli uă

t măcóăgiaănhi tăg iălƠăph ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕngă ănhi tăđ ăcao.ă

V năđ ăquanătr ngăc aăSPIFă ănhi tăđ ăcaoălƠăph ngăphápăgiaănhi tăvƠăkiểmăsoátănhi tăđ ăc aăchiăti tătrongăquáătrìnhăgiaăcông.ăTínhăch tăc aă v tăli uăvƠăkh ănĕngăbi năd ngăc aănóăph ăthu căr tănhi uăvƠoănhi tăđ ăM tăs ătĕngănhi tăđ ăkhôngăcóăkiểmăsoátă nhăh ngăr tălớnăđ năch tăl ngăcũngănh ăđ ăchínhăxácăc aăchiăti t.ă

t ngăv ăSIFăk tăh pă vớiă máyă đi uăkhiểnăs tr ăthƠnhăl a ch năquanătr ngăcóăýănghƿaăchi năl căđểăch ăt oăm u.ăVìăth ămƠătừăđóăđ nănay,ăcôngăngh ănƠyămớiăđ căđầuăt ănghiênăc u

Tr ớcă2003,ăcácănghiênăc uăch ăt pătrungătìmăhiểuăquáătrìnhăbi năd ngăvƠăxơyă

d ngă môă hìnhă choă SPIF.ă Từă nĕmă 2003,ă s ă l ngă nghiênă c uă tĕngă lên,ă cácă nhƠănghiênăc uăbắtăđầuăt pătrungăkh oăsátăkh ănĕngăt oăhình,ăl cătácăd ngăc aăSPIFănh ă

th ănƠo,ăđ ăchínhăxácăt oăhìnhăc aăSPIF.ăTừănĕmă2005ăđ nănay,ăcóăr tănhi uăh iăngh ăv ăcôngăngh ăSPIF,ăs ăl ngăbƠiăbáoăcũngănh ăs ăl ngănhƠănghiênăc uăv ălƿnhăv cănƠyătĕngălênăđángăkể

Cácănhómănghiênăc uăth cănghi măkh ănĕngădẻoăc aăv tăli uănh ăbi năphápăgiaănhi tăđƣănghiênăc uăvƠăđ aăraăph ngăphápăđểăc iăti năSPIFănh ăgiaănhi tăc că

b ăk tăh păvớiăc iăti năđ ngăch yăd ngăc ă

Nhìnăchungăcácănghiênăc uăt pătrungăvƠoăth cănghi măvƠămôăph ngăs ăđểăxácăđ nhăcácăthôngăs ăcôngăngh ă nhăh ngăđ năkh ănĕngăt oăhình.ăTrongăđóăcóăthểăphơnăbi tăhaiălo iăchínhălƠăkhôngăcóăxétăđ nănhi tăđ ă(nghiênăc uăth căhi nă ănhi tă

đ ăth ng)ăvƠăcóăxétăđ nănhi tăđ ă(nghiênăc uăth căhi nă ănhi tăđ ăcao).ăCáchăth că

th căhi năc aăhaiălo iănƠyăch ăkhácănhauă ăch ăcóăvƠăkhôngăcóăh ăth ngăgiaănhi t.ăDoăđó,ăđểăcóăcáiănhìnăh ăth ngăv ănh ngănghiênăc uătr ớcăđơy,ăvi cătómătắtăl iăcácă

k tăqu ăđ căphơnălo iătheoăcácăthôngăs ăcôngăngh

Nghiênă c uă c aă Lêă Vĕnă S ă [2] choă t mă Polymeră vớiă cácă thôngă s ăẤz(0,2÷1mm),ă đ ngă kínhă d ngă c ă Dă (6÷12mm),ă l ngă ch yă d ngă c ăVxy(1000÷3000mm/ph)ăvƠăt că đ ăd ngăc ăn(200÷700ăvòng/ph).ă Nghiênăc uăchoă

th yă nhăh ngăc aăẤzălƠălớnănh t,ăk ăđ nălƠăđ ngăkínhăd ngăc ăvƠăl ngăch yă

d ngăc T căđ ătr căchínhăcóă nhăh ngănh ngăkhôngăđángăkể.ăB ớcăti nă Ấz và

l ngăch yăVxyătĕngălƠmăgócăbi năd ngăgi mănh ngăđ ngăkínhăd ngăc ătĕngăthìă

bi năd ngătĕng.ă

Crina Radu [5] nghiênăc uă nhăh ngăc aăb năthôngăs ăđ ngăkínhăd ngăc ăD(3÷5mm),ă b ớcă ti nă Ấz(0,05÷0,5mm),ă l ngă ch yă d ngă c ă Vxyă(1500÷3000mm/ph)ăvƠăt căđ ătr căchínhăn(500÷1000v/ph) đ năch tăl ngăb ămặt

c aăt măthépăcacbonăth p.ăB ădƠyăt mă0,6mm.Quaăthíănghi m,ăk tăqu ăchoăth yăc ă

b năthôngăs ăđ uă nhăh ngăđ năđ ănhámăb ămặtăsauăgiaăcông.ăB ớcăti năẤzăcóă nhă

h ngălớnănh t,ăti pătheoălƠăđ ngăkínhăd ngăc ,ăt căđ ătr căchínhăvƠăl ngăch yă

d ngă c ă Khiă Ấz tĕngă thìă đ ă nhámă tĕng.ă Ng că l i,ă khiă D,ă nă vƠăVxyă tĕngă thìă đ ănhámăgi m

Nghiênăc uăc aăM.RauchăvƠăcácăc ngăs [6] v ă nhăh ngăc aăhìnhăd ng

qu ăđ oăd ngăc ăđ năkh ănĕng,ăth iăgianăvƠăl căt oăhình.ăV tăli uăđ căsửăd ngălƠă

t măh păkimănhômă5086ăcóăb ădƠyă0,6ămm.ăD ngăc ăt oăhìnhăcóăđ ngăkínhă20ămm.ăHaiălo iăqu ăđ oălƠăqu ăđ oăb căthangăcóăb ớcă0,5÷1mmăvƠăqu ăđ oăxoắnă căcũngăcóăb ớcă0,5÷1mm đ căt oăthƠnhătừăphầnăm măCAM.ăL ngăch yăd ngăc ălƠă0,5÷1,5m/ph K tăqu ălƠăl ngăch yăd ngăc ăhầuănh ăkhôngă nhăh ngăđ năl căt oă

11

hình,ăcònăth iăgianăt oăhìnhăcóăliênăquanăđ năc ăl ngăch yăd ngăc ăvƠălo iăqu ăđ oă

d ngăc ăTừăđó,ătácăgi ăk tălu nărằngăqu ăđ oătừăch ngătrìnhăCAMăkhôngăphùăh păvớiăph ngăphápăgiaăcôngăSPIFăvƠăđ ăxu tăxơyăd ngălo iăqu ăđ oămớiătừăd ăli uăl că

t oăhìnhăthuăth păđ cătrongălúcăgiaăcông Ph ngăphápăthuăth păd ăli uăvƠăxửălíăkháăph căt p

Cácănghiênăc uăv ăSPIFă ănhi tăđ ăth ngăt pătrungăvƠoătìmă nhăh ngăc aăcácă thôngă s ă côngă ngh ă đ nă kh ă nĕngă bi nă d ngă (gócă bi nă d ngă α)ă c aă v tă li uă

t m.M tăs ănghiênăc uăv ă nhăh ngăc aăchúngăđ năđ ănhámăb ămặtăvƠăđ ăchínhăxácăhìnhăh căc aăchiăti t.ăCácăthôngăs ăcôngăngh ă nhăh ngăg măcóμă1)đ ngăkínhă

d ngă c ;ă 2)B ớcă ti nă theoă ph ngă z;ă 3)t că đ ă ch yă d ngă c ă Vxy;ă 4)t că đ ă tr căchính n; 5)b ădƠyăphôi;ă6)hìnhăd ngăqu ăđ oăd ngăc ăTrongăđó,ăb ădƠyăvƠăt căđ ă

tr căchínhălƠăítă nhăh ngănh t

1.3.1.2 nhi tăđ cao

Nghiênăc uăc aăG.Ambrogio vƠăcácăc ngăs [7] v ăkh ănĕngăbi năd ngăc aă

h păkimăMagieăAZ31ăbằngăcáchăth căhi năthíănghi măvớiăhìnhănótăc tăđ ngăkínhălớnălƠă100ămm,ăchi uăsơuălƠă40mmăvƠăđ ngăkínhănh ălƠăm tăhƠmăc aăgócăbi nă

d ng.ăCácăthôngăs ăcôngăngh ăđ cădùngălƠăđ ngăkínhăd ngăc ăDă(12÷18mm),ă

b ớcăti năẤză(0,3÷1mm),ănhi tăđ ăTă(200÷3000C).ăH ăphátăhi năraărằngăkh ănĕngă

t oăhìnhătĕngăđángăkểă ănhi tăđ ăcao.ăN uă ănhi tăđ ăth ng chi uăsơuăthuăđ călƠă3mmăvƠăgócăbi năd ngălƠă300 thìă ă2500Căgócăbi năd ngăthuăđ călƠă600 vƠăchi uăsâu là 40mm Hai thôngăs ă nhăh ngălớnăđ năkh ănĕngăt oăhìnhălƠănhi tăđ ăTăvƠă

b ớcăti năẤz,ătrongăkhiă nhăh ngăc aăđ ngăkínhăd ngăc ălƠăkhôngăđángăkể[8] Thi tăb ăgiaănhi tăđ cămôăt ănh (Hìnhă1.9).ăChiăti tăđ căkẹpăchặtătrênăđ ăd ớiă

nh ăt măkẹp.ăVòngăgiaănhi tăđặtăxungăquanăđ ăd ớiălƠmănóngănóăvƠătruy năchoăchiă

ti t.ăĐểăngĕnănhi tălƠmănóngăbƠnămáy,ăphíaăd ớiăđ ăd ớiăđ căb ătríăh ăth ngălƠmă

l nh.ăNhi tăđ ăđ căđi uăkhiểnăbằngăb ăđi uăkhiểnăPIDăvớiăsaiăs ănhi tăđ ălƠă50C

12

ả̀nh 1.9 Thiết bị gia nhiệt c a Ambrogio a)Mô h̀nh CAD b)Mô h̀nh thực

Ji, Y.H., Park, J.J [9]nghiênă c uă kh ă nĕngă bi nă d ngă c aă h pă kimă magieăAZ31ă ăcácănhi tăđ ă200C, 1000C, 1500C, 2000C và 2500C.ăChiăti tăkh oăsátăd ngăcônăvớiăgócăcônăph ăthu căvƠoăgiớiăh năt oăhìnhă ăcácăm cănhi tăđ ăđó.ăTácăgi ăk tă

lu nărằngăkh ănĕngăt oăhìnhătĕngăkhiănhi tăđ ătĕng [8]

Zhang,ă Q.ă vƠă cácă c ngă s ă [10] nghiênă c uă nhă h ngă c aă tínhă b tă đẳngă

h ớngăđ iăvớiăkh ănĕngăt oăhìnhăbằngăSPIFă ănhi tăđ ăcaoăchoăt măh păkimămagieăAZ31.ăH ăsửăd ngăcácăt măAZ31ăđ căch ăt oăbằngăb năph ngăphápăđùnănóng,ăđúcăr iăcánănóng,ăcánăngangăvƠăđúcăcánăliênăt că ăcácănhi tăđ ă1500C, 2000C, 2500C

và 3000C Tácăgi ăth yărằngătínhăb tăđẳngăh ớngăcóă nhăh ngălớnăđ năkh ănĕngăt oăhìnhăvƠă nhăh ngăđóăgi măkhiătĕngănhi tăđ

Nghiênăc uăc aăDavidăAdams [11].Ông dùng haiăđi năc c,ăm tălà d ngăc ă

t oăhìnhăvà m tălà t măkimălo iălàmăchoăt măkimălo iăb ăđ tănóng.ăĐơyălƠăm tăbƠiăbáoăngắn,ăôngăch ăgiớiăthi uăcôngăngh ăSPIF ănhi tăđ ăcao trênăv tăli uăkimălo iăcóă

đ ăc ngăbìnhăth ngăăvƠă ngăd ngăc aăHOTăSPIFăch ăch aănghiênăc uăsơuă nhă

h ngă c aă cácă thôngă s ă đ nă quáă trìnhă t oă hìnhă vƠă đ ă chínhă xácă c aă s nă ph m.ă

Ph ngăphápănƠyăcóănh căđiểmăr tălớnăđóălƠănhi tăđ ăphơnăb ăkhôngăđ uătrênăt m,ă

c ăthểălƠăngayăt iăv ătríăti păxúcăgi aăd ngăc ăvƠăt măkimălo iălƠănóngănh tăvƠăd ăráchănh t (Hìnhă1.10)

13

ả̀nh 1.10 Nghiên c u c a David Adams

Nghiênăc uăc a LêăVĕnăS [2][12]v ă nhăh ngăc aăbaăthôngăs ăcôngăngh ănhi tă đ ă Tă (2000C÷3000C),ă b ớcă ti nă theoă ph ngă ză (0,2÷1mm)ă vƠă t că đ ă ch yă

d ngăc ăVxyă(1000÷6000mm/ph)ăđ năkh ănĕngăt oăhìnhăvƠăch tăl ngăb ămặtăc aă

t măh păkimănhôm A1010ăvƠăh păkimămagieăAZ31.ăĐ ngăch yăd ngăc ăđ căsửă

d ngălƠăqu ăđ oăhìnhăxoắnă c.Môăhìnhăkh oăsátălƠăhìnhănónăc tăđ ngăsinhăcong.ă

K tăqu ăchoăth yănhi tăđ ă nhăh ngălớnănh tăđ năgócăt oăhìnhăc aăh păkimănhômăvƠă h pă kimă magie trongă khiă nhă h ngă c aă b ớcă ti nẤză đ iă vớiă đ ă nhámă lƠă lớnă

nh t.ăThi tăb ăgiaănhi tăđ căsửăd ngăd aăvƠoăhi uă ngăJune-Lenzeănh Hìnhă1.11

ả̀nh 1.11.ảệ thống gia nhiệt bằng dòng một chiều

Chiăti tăgiaăcôngăđ căn iăvớiăhaiăc căc aădòngăđi năm tăchi uăc ngăđ ăcaoă

s ănóngălênătheoăhi uă ngăJune-Lenze: Q = R I2 t.ăNhi tăđ ăc aăt măđ cănh năbi tăbằngăcặpănhi t.Đi năc căđ călƠmămátăbằngăh ăth ngălƠmămátăbằngăn ớc uăđiểmă

c aăph ngăphápănƠyălƠăth iăgianăgiaănhi tănhanh,ăkiểmăsoátănhi tăđ ăkháăchínhăxác.ă

Nh căđiểmμăch ăgiaăcôngăđ căv tăli uăd năđi n,ănhi tăsinhăraăph ăthu căvƠoăđi nă

tr ăsu tăc aăchiăti tănênăđ iăvớiănh ngăv tăli uăd năđi năt tăcầnăngu năcóăc ngăđ ă

r tăcao

14

FanăvƠăc ngăs [13] sửăd ngăph ngăphápăgiaănhi tănh ăc aăDavidăAdams [11] đểănghiênăc uăkh ănĕngăt oăhìnhăc aăt măh păkimămagieăAZ31ăvƠăh păkimătitan TiA2Mn1,5 (Hìnhă1.12)

Môăhìnhăsửăd ngălƠăhìnhănónăc tăvớiăcácăgócăsinhăthayăđ iătừă300 đ năλ00 Cácăthôngăs ăcôngăngh ăđ căxétăđ nălƠăc ngăđ ădòngăđi n,ăt căđ ăch yăd ngăc ,ă

đ ngăkínhăd ngăc ,ăb ớcăti nătheoăph ngăzăvƠăđi nătr ăTácăgi ănh năth yărằngă

ph ngăphápănƠyăd ăđi uăkhiểnăvƠăcácăthôngăs ăcôngăngh ăcóă nhăh ngăđ năkh ănĕngăt oăhình.ăC ăthểălƠăkhiătĕngădòngăđi năthìăkh ănĕngăt oăhìnhătĕngătrongăkhiătĕngă

t căđ ăch yăd ngăc ,ăđ ngăkínhăd ngăc ăvƠăb ớcăti nă Ấzăthìăkh ănĕngăt oăhìnhă

gi m [8]

ả̀nh 1.12.Thí nghiệm c a ạan

M tăph ngăphápăgiaănhi tăc căb ăt iăvùngăti păxúcăgi aăd ngăc ăvƠăchiăti t

n a lƠădùngătiaălazerăc aăDuflou [14] [8](Hìnhă1.13)

ả̀nh 1.13 Ảia nhiệt bằng Lazer c a Doflou

15

D ngă c ă đ că lắpă trênă cánhă tay Robotă côngă nghi pă cóă đ ngă tơmă nằmăngang.ăChiăti tăđ căđặtăthẳngăđ ng.Ngu năLaserăđặtăphíaăsauăchiăti tă(đ iădi năvớiă

d ngăc ).Chuyểnăđ ngăc aăngu năLaserăđ ngăb ăvớiăchuyểnăđ ngăc aăd ngăc ăđểă

t oăraăm tăvùngănhi tădiăđ ngălơnăc năv ătríăti păxúcăgi aăd ngăc ăvƠăchiăti t.Tácăgi ăxácăđ nhă nhăh ng c aănhi tăđ đ năkh ănĕng vƠăđ ăchínhăxác bi năd ngăc aăt mă65Cr2 dày 0,5mm bằngă cáchă th că hi nă giaă côngă ă nhi tă đ ă th ngă (khôngă chi uălazer)ăvƠă ănhi tăđ ăcaoă(cóăchi uălazer).ăMôăhìnhăkh oăsátălƠănónăc tăvới góc sinh

500.ă Đ ngă kínhă d ngă c ă 10mm,ă b ớcă ti nă Ấz 0,5mm,ă t că đ ă ch yă d ngă c ă lƠă2000mm/phă ănhi tăđ ăcaoăvƠă1500mm/phă ănhi tăđ ăth ng.ă

ả̀nh 1.14 Kết qu nghiên c u c a Doflou

K tăqu ă(Hìnhă1.14)ăchoăth yă ănhi tăđ ăcao,ăkh ănĕngăbi năd ngălớnăh năvƠă

đ ăchínhăxácăhìnhăh căcũngăgầnăvớiăbiênăd ngăthi tăk

Trongănghiênăc uăc aăL.ăGaldosăvƠăcácătácăgi ă[15] v ăkh ănĕngăbi năd ngăc aăh păkimăMagieă ănhi tăđ ăcao,ăh ăsửăd ngăph ngăphápăgiaănhi tămớiălƠădùngădòngăch tă

l ngănóngăđểălƠmănóngăchiăti tă(Hìnhă1.15)

ả̀nh 1.15 Thiết bị gia nhiệt c a L.Galdos a) Mô h̀nh CAD b) Mô h̀nh thực tế

16

L.ăGaldosăsửăd ngănguyênălíătruy nănhi tătừăch tăl ngăsangăch tărắnă(chiăti t)ăbằngă

ti păxúc.ăĐ ăgáălƠăm tăh păkínăcáchănhi t cóăđ ngăch tăl ngăvƠoă(ch tăl ngănóng)ăvƠăraăliênăt c.Ọngăth căhi nă ăbaăm cănhi tăđ ă150,ă200ăvƠă2500C.K tăqu ăgócăbi nă

d ngălớn nh tăđ tăđ călƠă600 ă2500Cătrongăkhiăch ă440 ă1500C

Cácă nghiênă c uă v ă SPIFă ă nhi tă đ ă caoă khácă nhauă c ă b nă v ă thi tă b ă giaănhi t,ăcònăph ngăphápăvƠăcácăthôngăs ăcôngăngh ăv nănh ălƠă ănhi tăđ ăth ng

b năcaoăthìăch aăđ cănghiênăc u Cácănghiênăc uăcóăthểăkểăđ nμ

Nghiênă c uă v ă gócă t oă hìnhă c aă h pă kimă nhômă A1050-H14[16].ă Tácă gi ă

kh oăsátă nhăh ngăc aăb năthôngăs ăcôngăngh ăb ớcăti năz,ăđ ngăkínhăd ngăc ,ă

t căđ ăch yăd ngăc ăVxy,ăt căđ ătr căchính,ătrênăt mănhômădƠyă1mmă ănhi tăđ ă

th ng bằngă th că nghi m.Đ ngă ch yă daoă d ngă xoắnă c.Quáă trìnhă th că nghi mă

th căhi năquaăhaiăb ớcμăb ớcă1ăth căhi năgiaăcôngăbiênăd ngănónăc tăđ ngăsinhăcongăđểăxácăđ nhăgócăt oăhìnhălớnănh t,ăb ớcă2ăkiểmătraăl iăgócăbi năd ngăđóăbằngăcáchăgiaăcôngăbiênăd ngănónăc tăđ ngăsinhăthẳngăvớiăgócăbi năd ngănêuătrên.K tă

qu ălƠăđ ngăkínhăd ngăc ăvƠăb ớcăti năzăcóă nhăh ngălớnăđ năgócăt oăhình,ătrongăkhiă nhăh ngăc aăt căđ ăch yăd ngăc ăvƠăt căđ ătr căchínhăkhôngăđángăkể.ăNghiênă

c uăcũngăđƣăđ aăraăb ăthôngăs ăcôngăngh ăt iă uăvƠăch yăkiểmătraăm tăs ăchiăti tăhìnhăd ngăkhácănhauă(Hìnhă1.16)

ả̀nh 1.16 Một số s n phẩm A1050-H14gia công bằng thông số tối ưu [16]

17

Nghiênă c uă kh ă nĕngă bi nă d ngă c aă t mă nh aă PVC dƠyă 2mmă bằngă th cănghi măcóăxétăđ nănhi tăđ [17].ăTácăgi ăxétă nhăh ngăc aăb năthôngăs ăcôngăngh ălƠăb ớcăti nătheoăph ngăz,ăđ ngăkínhăd ngăc ,ăt căđ ăch yăd ngăc ăvƠănhi tăđ ă

M iăy uăt ăcóăhaiăm c.ăRiêngănhi tăđ ăch ăkh oăsátă ă300C và 500C.ăM cănhi tăđ ănƠyăv năxemălƠăbi năd ngă ănhi tăđ ăth ng.Thíănghi măcũngăđ căti năhƠnhătheoăhaiăb ớcănh [16].ăK tăqu ălƠănhi tăđ ăcóă nhăh ngălớnănh tăđ năkh ănĕngăbi nă

d ng,ăk ăđ nălƠăt căđ ăch yăd ngăc ,ănhi tăđ ăvƠăt căđ ăch yăd ngăc ătĕngăthìăkh ănĕngăbi năd ngătĕng.ăKh ănĕngăbi năd ngăcũngătĕngăkhiătĕngăb ớcăti năvƠăđ ngăkínhăd ngăc ănh ngăt ngăđ iăth p.ăXu tăhi năd ngăkhuy tăt tălƠăchiăti tăb ăxoắnă(Hìnhă1.17)

ả̀nh 1.17 Thực nghiệm SPIạ đối với PVC a) Bố trí thí nghiệm b) Kết qu

Sửă d ngă côngă ngh ă ISF đểă s nă xu tă môă hìnhă xeă h i[18], nghiênă c uă nƠyănhằmăm căđíchă ngăd ngăcôngăngh ăISFăđểăs năxu tăm uăs năph măhoặcăs năxu tă

đ năchi cătừăthi tăk ăCADăchoăđ nătínhătoánăvƠăch năl căcácăthôngăs ăcôngăngh ,ăthi tăl păgiaăcôngăvƠăxửălíăsauăgiaăcông.ăCácăthôngăs ăcôngăngh ăđ căk ăthừaătừă

nh ngănghiênăc uăliênăquan.Cácăm uăs năph măđ căt oăhìnhăthƠnhăcôngăđƣăchoă

th yătínhă ngăd ngăc aăcôngăngh ănƠyăvƠoăth căt ă(Hìnhă1.18)

ả̀nh 1.18 ng dụng ISạ vào thực tế a) Mô hình CAD b) S n phẩm

18

Nghiênăc uăkh ănĕng bi năd ngăc aăt măcomposite n năPPăs iăth yătinhălo iăE[3] bằngămôăph ng.ăTácăgi ăt pătrungănghiênăc uă nhăh ngăc aănhi tăđ ăđ năkh ănĕngăt oăhìnhăc aăt măcomposite,ăxơyăd ngămôăhìnhăFEM,ăphơnătích,ăxácăđ nhăgóc

bi năd ngălớnănh tătheoănhi tăđ ăvƠăxơyăd ngăbiểuăđ ăgiớiăh năt oăhìnhă(Hình 1.19) Cácăgiáătr ănhi tăđ ăkh oăsátălƠă20,ă60,ă80,ă100,ă120,ă140,ă160,ă1650C

ả̀nh 1.19 Biểu đồ giới h n t o h̀nh c a composite nền PP sợi th y tinh E

Cácănghiênăc uăđ uăthƠnhăcôngătrongăvi căgiaăcôngăbằngăSPIFăvớiăcácăthôngă

s ăcôngăngh ăđ căsửăd ngμă1)B ớc ti năz,ă2)T căđ ăch yăd ngăc ăVxy,ă3)ăĐ ngăkínhăd ngăc ăD,ă4)T căđ ătr căchính,ă5)ăNhi tăđ ăBiênăd ngăkh oăsátălƠănónăc tăvớiă

đ ngăsinhăcong,ăqu ă đ oăhìnhăxoắnă c.ăÁpăd ngăph ngă phápănghiênăc uăth cănghi măvƠămôăph ngăs ăbằngăAbaqus,ăcácătácăgi đƣăk tălu năcácăthôngăs ăcôngăngh ăđóăđ uăcóă nhăh ngăđ năkh ănĕngăt oăhìnhăvƠă nhăh ngălớnănh tăv nălƠăbaăthôngăs ăẤz, Vxy và D

1.4 Ṃcăđích c aăđ ătƠi

Cácănghiênăc uătr ớcăđơyăt pătrungăvƠoăcácăv tăli u kimălo i m măvƠă ănhi tă

đ ăth ng.ăTuyănhiên,ătrongăth căt ,ăcácăchiăti tălƠmăbằngănh ngălo iăv tăli uănƠyă

đ că sửă d ngă r tă h nă ch ă doă khôngă đ mă b oă đi uă ki nă t iă tr ngă khiă lƠmă vi c.ă

Ph ngăphápăgiaănhi tăđangăsửăd ngăb căl ănhi uăh năch ăNh năth yăcôngăngh ăt oăhìnhăgiaătĕngă ănhi tăđ ăcaoăcóăthểăgiaăcôngăđ căcácălo iăh păkimăcóăđ ăc ngăcaoă

19

mƠătrongăth căt ăhayăsửăd ngănênăđ ătƠiăt pătrungăvƠoănghiênăc uă nhăh ngăc aăcácăthôngăs ăcôngăngh ăđ năkh ănĕngăbi năd ngăv tăli uăkimălo iăt mătrongăgiaăcôngăbằngăph ngăphápăt oăhìnhăgiaătĕng ănhi tăđ ăcao Đ ngăth iăđ ăxu tăvƠăápăd ngă

ph ngăphápăgiaănhi tămớiăcóăph măviă ngăd ngăr ngăc ătrongăthíănghi măvƠăth că

t ăs năxu t

1.5 Đ iăt ng, nhi m ṿ và ph m vi nghiên c u

1.5.1 Đ iăt ng

Đ iăt ngănghiênăc uălƠăkh ănĕngăbi năd ngăc aăv tăli uăSUSă304ăđ căđặcă

tr ngăb iăgócăbi năd ng

1.5.2 Nhi m ṿ và ph m vi nghiên c u

Đ ătƠiăt pătrungă nghiênăc u nhăh ngăc aănĕm thôngăs ăcôngăngh :nhi tă

đ T(0C), t căđ ăch yăd ngăc ăVxy(mm/phút), b ớcăti n theoăph ngăzăc a d ngăc ă

Ấz (mm), đ ngăkínhăd ngăc Dă(mm)ăvƠăt căđ ătr căchínhănă(vòng/phút)ăđ năgócă

t oăhìnhα(0)ăc aăv tăli uăSUS 304 bằngăth c th cănghi m;xácăđ nhăb ăthôngăs ăcôngăngh ăt iă u;ămôăph ngăFEMăđểăd ăđoánăk tăqu ăvƠăsoăsánhăvớiăth cănghi m;ăthi tă

k vƠăch ăt oh ăth ngăgiaănhi tăgiánăti păbằngălòăđi nătr

1.6 Ýănghƿaăkhoaăh c và th c ti n

a Xácăđ nhăvƠălƠmărõăđ c thông s công ngh nào nhăh ng lớn nh tăđ n

kh nĕngăbi n d ng c a t m SUS 304

b M ra m tăph ngăphápăgiaăcôngămới cho t m SUS 304 với chi phí th p,

th i gian ngắn phù h p trong s n xu t đ năchi c và ch t o s n ph m thử nghi m

nh tălƠă thép t măcánă ngu iăvƠăcánănóng.ăCánăngu iă(chi uădƠyă ≤ă4ă mm)ăcóăch tă

l ngăb ămặt,ăs ăđ ngăđ uăb ădƠyăvƠăcácătínhăch tăcôngăngh ăcaoăh năcánănóng Do uăđiểmăh nănênăthépăcánăngu iăđ căsửăd ngăch ăy uătrongăd păngu iăcònăthépăcánănóngăđ căsửăd ngăđểăch ăt oăcácăchiăti tăphẳng,ăhìnhăd ngăđ năgi năvƠăd pă

Thépăh păkimăCrôm ậ Nikel (thépăkhôngăg ) cóătínhăd păt tăkhiăđ că ăS ă

khácăbi tăgi aăthépăkhôngăg ăvƠăthépăcacbonăth păkhiăd păngu iălƠătr ăl căbi năd ngăvƠăc ngăđ ăhóaăb năcao

Thépăt măcánăhaiălớpăvƠăbaălớpăcóăt măc ăb nălƠăthépăcacbonăhoặcăthépăh păkimăth p.ăLớpăph ăcóăthểălƠăđ ngăthau,ănhôm,ăk m,ăthi t,ăthépăkhôngăg ăhoặc h păkimănikel.ăChi uădƠyăc aălớpăph ăchi mătừă10ă÷ă25%ăsoăvớiăt ngăchi uădƠyăc aăt m

Kh oăsátăv ălýăhóaăchoărằngăkíchăth ớcăh tăc aăv tăli uăt măcóă nhăh ngă

đ nătínhăd p,ăc ăthểălƠăh tălớnăthìătínhăd păgi m,ăch tăl ngăb ămặtăsauăkhiăd păth p,ă

d ăráchăkhiăvu tăsơu.ăH tănh ălƠmătĕngătr ăl căbi năd ngăvƠătĕngăbi năd ngăđƠnăh iănhăh ngăđ năđ ăchínhăxácăchiăti tăvƠăgi mătu iăth ăkhuôn.ăĐ ăkhôngăđ ngăđ uăv ăkíchăth ớcăh tăcũngălƠmătínhăd păgi m

21

2.1.2 Các lo i bi n d ng v t li u t m

Trongăkimălo i,ăcácănguyênătửă(ion)ăt năt iăl cătácăd ngăt ngăh ,ăg măcácă

l căđ yăvƠăl căkéo.ăT iăm tănhi tăđ ănh tăđ nhăchúngădaoă đ ngăquanhăv ătríăcơnăbằng.ă Nh ă v y,ă v tă thểă t nă t iă vớiă m tă hìnhă dángă kíchă th ớcă nh tă đ nh.ă Theoăquanđiểmănĕngăl ng,ăcácănguyênătửăt năt iă ăv ătríănĕng l ngăt ădoăth pănh t,ătuỳăthu căc uătrúcătinhăthể.ăCácănguyênătửă ăm ngătinhăthểăl păph ngăthểătơmăcóănĕngă

l ngăt ădoăcaoăh n,ătrongăkhiăđóă ăm ngăl păph ngădi nătơmănĕngăl ngăt ădoă

th păh n D ớiătácăd ngăc aăngo iăl căhoặcănhi tăđ ,ălƠmăthayăđ iăth ănĕngăc aănguyênătử,ăcácănguyênătửăr iăkh iăv ătríăcơnăbằng.ăTaăcóăthểănh năth yăthôngăquaăs ăthayăđ iă kíchăth ớcăc aăv tăthể.ăL căcƠngălớn,ănhi tăđ ăcƠngăcao,ăth ănĕngăcƠngătĕng.ăN uănĕngăl ngălƠmănguyênătửăcáchăxaănhau,ăkhiănĕngăl ngăkhôngăđ ăv tăqua m tăgiáătr ănh tăđ nh,ăng ỡngălớnănh t,ăsauăkhiăthôiăl căhoặcăgi mănhi t,ăcácănguyênătửăquayăl iăv ătríăbanăđầu.ăS ăd chăchuyểnăc aăcácănguyênătửăt oăraăs ăbi nă

d ng [20].ăCóăbaălo iăbi năd ngμăbi năd ngăđƠnăh i,ăbi năd ngădẻoăvƠăpháăh y,ăđ căthểăhi nătrênăbiểuăđ ăbi năd ngăt iătr ngă(Hìnhă2.1)

ả̀nh 2.1 Quan hệ t i trọng và biến d ng

22

2.1.2.1 Bi n d ngăđƠnăh i

D ớiătácăd ngăc aăngo iăl c,ăv tăbi năd ng (vùng I).Sauăkhiăthôiătácăd ngă

l c,ăv tătr ăv ăhìnhăd ngăbanăđầu.ăBi năd ngăđƠnăh iăph ăthu căvƠoăhaiăy uăt ăl căvƠănhi tăđ

� = � +�Δ

( 2-1)

Trongăđóμă MRậ h ăs ăđƠnăh i

ăậ h ăs ădƣnăn ănhi t Ấtăậ giaăs ăbi năđ iănhi t

2.1.2.2 Bi n d ng dẻo

S ăd chăchuyểnăt ngăđ iăgi aăcácăch tăđiểm,ăcácăphầnătửăc aăv tăthểărắnă

d ớiătácăd ngăc aăngo iăl c,ănhi tăđ ăhoặcăm tănguyênănhơnănƠoăđóăd năđ năs thay

đ iăv ăhìnhăd ng,ăkíchăth ớcăv tăthể,ăliênăk tăv tăli uăđ căb oătoƠn,ăđ căg iălƠă

bi năd ngă dẻo [21].Bi năd ngădẻoăkimălo iă đ căth căhi nă bằngăcáchătr t hoặcăsong tinh lƠăm tăquáătrìnhăchuyểnăd chăsongăsongăt ngăđ i,ăkhôngăđ ngăth iăgi aăhaiăphầnă(lớp)ăr tănh ăc aăm ngătinhăthể.ăQuáătrìnhătr tăx yăraătừătừătheoăm tămặtă

và ph ngănh tăđ nhăvƠ uătiênăchoănh ngămặtăvƠăph ngăcóăgócăđ nhăh ớngăvớiăngo iăl căthu năl i,ăsaoăchoă ngăsu tăti pălớnănh tătrênămặtăvƠăph ngăđóălớnăh nă

m tăgiáătr ăgiớiăh n.ă

2.1.2.3 Phá h y

Pháăhu ălƠăngoƠiăs ăthayăđ iăhìnhădángăvƠăkíchăth ớcăc aăv tăthểăd ớiătácă

d ngăc aăngo iăl c,ăsauăkhiăthôiătácăd ngăl c chúngăkhôngăcònăgi ănguyênăliênăk tăbanăđầuăgi aăcácănguyênătửăhoặcăcácăphần.ăPháăhu ălƠăn t,ăgãy,ăvỡăm iăliênăk tăgi aăcácănguyênătửădoă ngăsu tăkéoăgơyănên

2.1.3 C ăch bi n d ng dẻo

2.1.3.1 Tr tăvƠăc ăch bi n d ngătr t

Tr tălƠăm tăquáătrìnhăchuyểnăđ ngăt ngăđ iăgi aăhaiăphầnătinhăthể,ă ăđơyă

s ăchuyểnăd chăt ngăđ iăbaoăhƠmăm tălo tămặtăhoặcăălớpăm ngăt oăthƠnhăd iătr t,ă

23

ănh ngăvùngătrungăgianăgi aăcácămặtătr tăkhôngăcóăbi năd ng (Hìnhă2.2).ăTh cănghi măchoăth y,ăkho ngăcáchăgi aăcácămặtătr tăcóăgiáătr ăkho ngă1 m, trong khi đóăkho ngăcáchăgi aăcácălớpănguyênătửăkho ngă1ă - 10 m Tr tăx yăraătrênm tăvùng,ăt oăthƠnhămặtătr t songăsongăvớiămặtătinhăthể,ăchi uădƠyăc aămặtăbằngăđ ngăkínhănguyênătử.Tr tăch ăx yăraătrênăm tăs ămặtăvƠăph ngătinhăthểănh tăđ nh.ăTrênă

ph ngăvƠămặtătinhăthểănƠyăth ngăcóăm tăđ ănguyênătửădƠyăđặcănh tăhayă ătrênăđóăcóăl căliênăk tăgi aăcácănguyênătử lƠălớnănh t,ăsoăvớiămặtăvƠăph ngăkhác.ăTr tă

x yăraăd ớiătácăd ngăc aă ngăsu tăti p,ăsaoăăchoăcácădãyănguyênătửătrongăquáătrìnhă

tr tăv năgi ăđ căm iăliênăk t.ăN uăkhôngăcònăm iăliênăk tăđó,ăbi năd ngădẻoăs ă

d năđ năpháăhu ăB tăkìăm tăkiểuăm ngătinhăthểănƠo,ătr tăx yăraătrênăm tămặtătr tăvƠătheoăm tăs ăph ngătr tănh tăđ nh.ăT ngăh pămặtătr tăph ngătr tăđ căg iălƠăh ătr t

ả̀nh 2.2 Trượt giữa các mặt tinh thể

K tăqu ăc aătr tălƠmăxu tăhi năs ăbi năđ iăhìnhădángătinhăthể,ăxu tăhi năcácă

gi iătr tătrênăb ămặtăvƠălƠmăthayăđ iătínhăch tăv tălýăc aăv tăli uă(nh tălƠătínhăch tă

c ă h c).ă M tă h ă tr tă thamă giaă quáă trìnhă bi nă d ngă khiă ngă su tă ti pă sinhă raă doăngo iăl cătácăd ngătrênămặtătr tăvƠăph ngătr tăđóăv tăquáăm tăgiáătr ă ngăsu tă

ti păgiớiăh năph ăthu căvƠoăk tăc uăv tăli uăvƠănhi tăđ

24

ăậ gócăgi aăph ngăc aăl căvƠămặtătinhăthể

S0ậ di nătíchămặtăcắtăbanăđầuăc aăm u

Trong tr ngăh păchung,ăh ătr tăho tăđ ngăkhiă ngăsu tăti pătácăđ ngălớnă

h năgiáătr ngăsu tăti pătớiăh năph ăthu căc uătrúcătinhăthểăvƠ nhi tăđ ăV tăli uăcóă

d ngăm ngăl păph ngădi nătơmcóă ngăsu tătớiăh nănh ăh năc aăv tăli uăcóăm ngă

l păph ngăthểătơm

2.1.3.2 Song tinh

Songătinhăđ căth căhi nănh ăs ătr tătheoăm tămặtăvƠăph ngătinhăthểănh tă

đ nh,ătrongătr ngăh pă ănhi tăđ ăth p,ăt căđ ăbi năd ngălớn.ăS ătr tăx yăraăsongăsongănh ăt nhăti năm tălầnăc aăcácămặtătinhăthểăvớiăkho ngătr tăt ăl ăvớiăkho ngăcáchăgi aămặtătinhăthểăvớiăvớiămặtăsongătinh,ăk tăqu ătinhăthểăbi năd ngătr ănênăđ iă

x ng g ngăvớiăphầnătinhăthểăkhôngăbi năd ng,ăquaămặtăsongătinh.ăĐặcăđiểmăbi nă

d ngăsongătinhμăD chăchuyểnăcácănguyênătửăt ăl ăvớiăkho ngăcáchămặtăsongătinh,ăcƠngăxaămặtăsongătinh,ăd chăchuyểnăcƠngălớn,ănh ng, không quá m t kho ngăcáchănguyênătử.ăBi năd ngădẻoădoăsongătinhăr tănh Songătinhăx yăraăvớiăt căđ ălớnătrênămặtăvƠăph ngănh tăđ nhăđ ngăth iălƠmăthayăđ iăđ nhăh ớngăc aătinhăthể.Songătinhă

x yăraăkhiăbi năd ngătr tăkhóăkhĕn

Khiăbi năd ngătheoăc ăch ăsongătinh,ăcũngănh tr ngăh pătr t,ăsongătinhă

s y raăkhiă ngăsu tăti păđ tăđ năm tăgiáătr ătớiăh n, ngăsu tănƠyăthayăđ iătheoăc uătrúcătinhăthểăvƠănhi tăđ ăTrongăm ngăl păph ngăthểătơm,ăsongătinhălƠăkiểuăbi nă

d ngăch ă y uă ănhi tăđ ăth p.Trongăh ăm ngăl păph ngădi nătơmăc aăsongătinhăluônălớnăh năc a tr t,ănênăth ngăkhôngăth yăsongătinhă ăm ngănƠy

2.1.3.3 Bi n d ng dẻoătrongăđaătinhăth

Đaătinhăthểăhayăv tăthểăc uăt oăg măcácăh tă(tinhăthể)ăliênăk tăvớiănhau,ăgi aăchúngălƠăvùngăphơnăgiớiăh t.ăBi năd ngădẻoăc aănóăg măbi năd ngătrongăn iăb ăh tăvƠăd chăchuyểnăc aăcácăh t.ăKhiătĕngănhi tăđ ,ăđ ăb nă ăphơnăgiớiăh tăgi mălƠmăcácă

h tătr tăt ngăđ iăvớiănhauădoăl căliênăk tăy uăđi (Hìnhă2.3)

S ăd chăchuyểnăt ngăđ iăgi aăcácăh tăcóăthểăkèmătheoăs ăpháăvỡăliênăk tă

gi aăcácăh t.ăTrongăquáătrìnhăbi năd ngădoănhi tăđ ăc căb ătĕngălƠmăm tăs ăt păch tă

25

ả̀nh 2.3 Độ bền trong h t (2) và phân giới h t (1)

tanăvƠoănhau,ăkhiăngu iăchúngăl iăti tăraă ăphơnăgiớiăh t.ăDoătácăd ngăt ngăh ăgi aăcácăphaălƠmăv tăn tăt ăviăđ căhƠnăgắnăl i.ăN uăphơnăgiớiăh tăđ căhóaăb năbằngăcácănguyênăt ăh păkim,ăbi năd ngăx yăraănhi uă ăbênătrongătinhăthể,ăbi năd ngădẻoă ăphơnăgiớiăh tă khôngăđángăkể.ă Nh ngăn uăphơnăgiớiăh tăcóăcácăh păch tăd ănóngă

ch yăhoặcăb ăquáănhi t,ăbi năd ngădẻoă ăphơnăgiớiăh tăr tăd ălƠmătĕngănhanhăquáătrìnhăpháăh y

2.1.4 Bi n d ng dẻo nhi tăđ cao

Khiănungănhi tăđ ăđ năm tănhi tăđ ănh tăđ nh,ăcácănguyênătửă ătr ngătháiăkhôngă năđ nh chuyểnăthƠnhătr ngătháiă năđ nh,ăhi năt ngăbi năc ngăb ăkhử,ăm ngătinhăthểătr ăv ătr ngătháiătr tăt Kimălo iălúcăđóătr iăquaăhaiăquáătrìnhμăh iăph căvƠă

k tătinhăl i K tăqu ălƠătínhăch tăc ăh căc aăkimălo iăthayăđ i,ătr ănênăm măvƠădẻo

h n;ăl căvƠăcôngăbi năd ngănh ,ăm căđ ăbi năd ngălớn (Hìnhă2.4).Tuyănhiênăch tă

l ngăb ămặtăkémăvƠăđ ăchínhăxácăkhôngăcao [21]

ả̀nh 2.4 Quan hệ ng suất và nhiệt độ c a kim lo i

26

2.1.4.1 Hi u ng nhi t khi bi n d ng dẻo

Trongăquáătrìnhăbi năd ngădẻo,ăkimălo iăh păth ănhi tănĕng,ăm tăphầnătíchălũyătrongătinhăthểălƠmătĕngăth ănĕngăđƠnăh iăvƠăm tăphầnăt oăthƠnhănhi tăbi năd ngădẻo.ăN uănhi tăl ngăđ căt aăh tăraămôiătr ngăthìăquáătrìnhăbi năd ngălƠăđẳngănhi t.Ng că l i,ă n uă chúngă b ă gi ă l iă trongă v tă bi nă d ng,ă quáă trìnhă g iă lƠă đo nănhi t.Nhi tăđ ăbi năd ngăvƠăhi uă ngănhi tăt ăl ăngh chăvớiănhau.ăĐóălƠădoăkhiăcùngă

m tăđi uăki năbi năd ng,ănhi tăđ ăbi năd ngăcƠngăcaoătr ăl căbi năd ngăcƠngăth p,ănĕngăl ngăcầnăchoăm tăđ năv ăthểătíchăbi năd ngăcƠngăth p.ăT căđ ăbi năd ngăcƠngăcaoăthìăhi uă ngănhi tăcƠngăcaoăvìăkhiăt căđ ăbi năd ngăcao,ănhi tănĕngăkhôngăk pă

th iăraăngoƠiălƠmănhi tăđ ăv tătĕngăcao

Tácăd ngăc aăhi uă ngănhi t:

a Hi u ng nhi t làm gi m tr l c bi n d ng

b Thayăđ iăph ngăth c c a quá trình bi n d ng từ bi n d ng ngu i sang

bi n d ng không hoàn toàn ngu i, n a nóng hoặc nóng

c Thayăđ i tính ch t và t ch c kim lo i bi n d ng

d LƠmătĕngătínhădẻo

2.1.4.2 H i pḥc

Khiănhi tăđ ch aăv tăquáă(0,23÷0,3).TNC(TNC: nhi tăđ ănóngăch y) s ăxu tă

hi năhi năt ngăh iăph călƠăhi năt ngăkhiănungăkimălo iăbi năd ng,ăchuyểnăđ ngăcácănguyênătửătĕngălƠmăchúngătr ăv ăv ătríăcơnăbằng.ăK tăqu ălƠăgi măxôăl chăm ng,ăkhôiăph căm tăphầnătínhăch tăc ălýăhóaăh cănh ngăch aăkhôiăph căs ăpháăvỡăc aă

n iăb ăh tăvƠă ăphơnăgiớiăh t

2.1.4.3 K t tinh l i

K tătinhăl iălƠăquáătrìnhăh iăph căhoƠnătoƠnăcácătínhăch tăvƠăt ăch căc aăkimă

lo iăb ăbi năc ng.ăQuáătrìnhănƠyăx yă ănhi tăđ ăth păh nănhi tăđ ăchuyểnăbi năpha,

tr iăquaăhaiăgiaiăđo nμă1)ăG măcácăquáătrìnhăsinhămầmăvƠălớnălênăc aămầm.ăK tăqu ălƠăcácătinhăthểăcóăc uătrúcăhoƠnăch nhăthayăth ătoƠnăb ăcácăh tăcũăb ăpháăvỡ,ăkhôiă

ph căhoƠnătoƠnătínhănĕngăbanăđầuăc aăkimălo i.ă2)ăSauăgiaiăđo năđầu,ăcácătinhăthểămớiă ănhi tăđ ăcaoăvƠăth iăgianădƠi s ălớnălênătheoăc ăch ăm ăr ngăphơnăgiớiăh t.ă

27

K tăqu ălƠăt ngăs ăh tăgi măvƠăh tăcóăkíchăth ớcălớn.Nhi tăđ ăk tătinhăl iălƠănhi tăđ ămƠă ăđóăx yăraăk tătinhăl i

2.1.5 Cácăph ngăphápăgia công áp l c t m

Giaăcôngăápăl căhayăgiaăcôngăbi năd ngălƠăm tătrongănh ngăph ngăphápăc ă

b năđểăch ăt oăcácăchiăti tămáyăvƠăcácăs năph măkimălo iăthayăth ăchoăph ngăphápăđúcăhoặcăgiaăcôngăcắtăg t.ăGiaăcôngăbi năd ng bằngăcáchădùngăngo iăl cătácăd ngălênăkimălo iă ătr ngătháiănóngăhoặcăngu iălƠmăchoăkimălo iăđ tăđ năquáăgiớiăh năđƠnă

h i,ăk tăqu ăs ălƠmăthayăđ iăhìnhăd ngăc aăv tăthểăkimălo iămƠăkhôngăpháăh yătínhăliênăt căvƠăđ ăb năc aăchúng.ăT tăc ăcácăph ngăphápăgiaăcôngăápăl căđ uăth căhi nă

m tăquáătrìnhăbi năd ngădẻo;ăv tăli uăd ớiătácăd ngăc aăngo iăl căs ăthayăđ iăhìnhă

d ngăvƠăkíchăth ớcămƠăkhôngăm tăđiăs ăliênăk tăb năchặtăc aănó

2.1.5.1 Phân lo i d a trên nhi tăđ k t tinh l i

Trênăc ăs ănhi tăđ ăk tătinhăl i,ăquá trìnhăgiaăcôngăápăl căđ căchiaălƠmăb nă

d ngănh ăsauμ

2.1.5.1.1 Gia công ngu i

Trongăquáătrìnhăgiaăcôngăngu i,ăch ăcóăthểăx yăraăbi năd ngătr t,ăsong tinh,

m ngătinhăthểăb ău năvƠăpháăvỡăvƠăcácămi ngătinhăthểăquay.Trongăbi năd ngăngu iăkhôngăcóăkhuy chătánăthamăgia Tácăd ngăbi năd ngăphơnăgiớiăh tănh ,ădoănhi tăđ ă

bi năd ngăth p,ăđ ăb năphơnăgiớiăh tăcao,ăc uătrúcăphơnăgiớiăh tăkhôngăcóăquyălu t,ă

gi aăcácăh tăcóăl cărƠngăbu călớn.ăTrongăbi năd ngăngu iăch ăcóăhi năt ngăbi nă

c ngăngu i,ăkhôngăcóăhi năt ngăh iăph căvƠăk tătinhăl i.Giaăcôngăngu iăđ căti năhƠnhă ănhi tăđ ăd ớiănhi tăđ ăk tătinhăl i

2.1.5.1.2 Gia công không hoàn toàn ngu i

Trongăquáătrìnhăgiaăcôngăcóăbi năc ngăngu iăvƠăh iăph c,ăch a có quá trình

k tătinhăl i.ăDoăcóăquáătrìnhăh iăph cănênăcóăthểăc iăthi năm tăphầnătínhăch tăc ăh căvƠăv tălýăc aăkimălo i.ăQuáătrìnhh iăph căx yăraădoănhi tăđ ăgiaăcôngălớnăh nănhi tă

đ ăth ngăhoặcădoăt căđ ăbi năd ngăcaoălƠmătĕngănhi tăđ ăc aăv tăgiaăcông.ăGiaă

bi năd ngătheoăc ăch ănh trongăgiaăcôngăngu i.ăĐ ngăth iădoă ănhi tăđ ăcao,ăgiaoă

đ ngă nhi tă c aă cácă nguyênă tửă lớn,ă nênă bi nă d ngă cònă theoă c ă ch ă khuy chă tán.ăTrongăquáătrìnhăgiaăcôngănóng,ăt căđ ăk tătinhăl iălớnăh năt căđ ăbi năc ng,ănênăsauă

bi năd ngănóng,ăkhôngăcóăd uăv tăc aăbi năc ngăngu i.ăT ăch căkimălo iăsauăbi nă

d ngănóngălƠăt ăch căsauăk tătinhăl i.ă

2.1.5.1.4 Gia công n a nóng

GiaăcôngănửaănóngălƠăd ngăgiaăcôngăđ ngăth iăs yăraăhi năt ngăbi năc ngăvƠăhi năt ngăk tătinhăl i,ădoălýădoănƠoăđó,ăquáătrìnhăk tătinhăl iăkhôngăs yăraăhoƠnătoƠn.ăNênăcóăch ăv tăli uăk tătinhăl i,ăcóăch ăcònăbi năc ng,ăsauăbi năd ng,ăcóăvùngăcóăt ăch căk tătinhăl i,ăcóăvùngăcònăt ăch căbi năc ng.ăTrongăquáătrìnhăbi năd ng,ădoăcóăcácăh tăk tătinhăl i,ănênălƠmăchoăbi năd ngăkhôngăđ u,ăk tăqu ălƠmătínhădẻoă

c aăkimălo iăgi m,ătr ăl căbi năd ngătĕng.ăN uđ ăb năkimălo iăkhôngăđ ,ăcóăthểăxu tă

hi năv tăn t.ăBi năd ngănửaănóngăx yăraă ăph măviănhi tăđ ătrênănhi tăđ ăbắtăđầuăk tătinhăl i.ăT căđ ăbi năd ngătĕngălƠmătĕngăkh ănĕngăx yăraăbi năd ngănửaănóng.ăV tă

li uăcóăt căđ ăk tătinhăl iănh ăcũngăd ăx yăraătr ngătháiăbi năd ngănửaănóng.Trong

th căt ăcầnătránhăd ngăgiaăcôngănƠy

2.1.5.2 Phân lo i d aătrênăđặcăđi m quá trình d p t m

Theoăđặcăđiểmăquáătrìnhăd păt m,ăcóăbaălo iăph ngăphápă(Hìnhă2.5)

2.1.5.2.1 Bi n d ng c t v t li u

LƠă táchă m tă phầnă v tă li uă nƠyă ă raă kh iă m tă phầnă v tă li uă khácă theoă m tă

đ ngăbaoăvƠăkimălo iăb ăpháăvỡăliênăk tăgi aăcácăphầnătửăt iăvùngăcắt

29

2.1.5.2.2 Bi n d ng dẻo v t li u

LƠăthayăđ iăhìnhăd ngăvƠăkíchăth ớcăb ămặtăc aăphôiăbằngăcáchăphơnăph iăl iăvƠăchuyểnăd chăthểătíchăkimălo iăđểăt oăraăcácăchiăti tăcóăhìnhăd ngăvƠăkíchăth ớcăcầnăthi t nh ătínhădẻoăc aăkimălo iăvƠăkhôngăb ăpháăh yăt iăvùngăbi năd ng.ă

2.1.5.2.3 D p liên h p

LƠăs ăk tăh păhaiăhoặcănhi uănguyênăcôngătrênăcùngăm tăkhuôn.D păliênăh păchoă nĕngă su t,ă đ ă chínhă xácă cao,ă gi mă s ă l ngă thi tă b ,ă gi mă nhơnă côngă nh ngăkhuônăph căt păvƠăchínhăxác,ăgiáăthƠnhăcaoănênăch ădùngătrongăs năxu tăhƠngălo tălớn

c nătr ăquáătrìnhăchuyểnăv ăc aăcác phầnătửăkimălo i

Th căt ătrongăquáătrìnhăSPIF,ăd ngăc ăvƠăchiăti tăti păxúcătheoăm tămặtăcongănằmătrênămặtăngoƠiăd ngăc (Hìnhă2.6)ănênăs ăsinhăraămaăsát.ăMaăsátălƠmătĕngătr ă

l căbi năd ngăvƠăcôngăbi năd ng;ămƠiămònăd ngăc ăvƠătĕngănhi tăđ ăti păxúc