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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ BÙI ANH PHI 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 NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ BÙI ANH PHI NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN KHẢ NĂNG BIẾN DẠNG VẬT LIỆU KIM LOẠI TẤM TRONG GIA CÔNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP TẠO HÌNH GIA TĂNG (SPIF) Ở NHIỆT ĐỘ CAO NGÀNH: KĨ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hƣớng dẫn khoa học: TS.LÊ VĂN SỸ Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2015 ii LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: BÙI ANH PHI Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 26/02/1986 Nơi sinh: Tiền Giang Quê quán: Dân tộc: Kinh Tiền Giang Chỗ riêng địa liên lạc: 22/25, Đ.15, KP Nhị Đồng I, P Dĩ An, TX Dĩ An, T Bình Dƣơng Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0985279900 Fax: E-mail:graviton42@yahoo.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ 09/2004 đến 03/2009 Nơi học (trƣờng, thành phố): Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ khí chế tạo máy Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo phận bó lúa cho máy gặt xếp dãy Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: năm 2009 đại học Sƣ Phạm Kĩ Thuật Tp HCM Ngƣời hƣớng dẫn: Th.S Trần Quốc Hùng i III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 2009-2010 2011-2013 2013-2015 Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Cty TNHH MTV Động Cơ Máy Nông Nghiệp Miền Nam Cty TNHH Kỹ Nghệ Nhiệt Môi Trƣờng CAXE Cty TNHH Phần Mềm FPT ii Nhân viên R&D Phụ trách phòng kĩ thuật Nhân viên Cad - Cam LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 03 năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) iii CẢM TẠ Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn đến cá nhân tổ chức: T.S Lê Văn Sỹ - cán hƣớng dẫn, Trƣờng Đại học Dầu Khí Việt Nam PGS.TS Đặng Thiện Ngôn – Cán phản biện, trƣờng ĐH SPKT TP HCM TS Nguyễn Huy Bích – Cán phản biện, trƣờng ĐH Nông Lâm TP.HCM PGS.TS Nguyễn Thanh Nam – Giám đốc PTN Trọng Điểm Điều Khiển Số Và Kĩ Thuật Hệ Thống, ĐH Quốc Gia HCM Th.S Nguyễn Tấn Hùng, trƣởng phòng đào tạo, trung tâm khí xác, PTN trọng điểm điều khiển số kĩ thuật hệ thống, ĐH quốc gia HCM Bà Hứa Thị Huần, GĐ Cty TNHH KNN & MT CAXE, Tân Hòa, Đông Hòa, Dĩ An, Bình Dƣơng Xƣởng khí Chiến Lƣợc, Hoàng Hữu Nam, Q.9, HCM Thầy Huỳnh Nguyễn Kossel, Trƣởng khoa Điện tử máy tính, trƣờng Cao đẳng nghề Số Thầy Trần Trung Kiên, giảng viên khoa khí, trƣờng Cao đẳng Công Thƣơng Tp HCM quý thầy cô hội đồng phản biện, quý thầy cô trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kĩ Thuật Tp.HCM, gia đình, bạn bè đồng nghiệp ủng hộ tạo điều kiện tốt để hoàn thành luận văn này! iv TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu thông số công nghệ ảnh hƣởng đến biến dạng vật liệu kim loại gia công phƣơng pháp tạo hình gia tăng (SPIF) nhiệt độ cao” đề cập đến phƣơng pháp gia công công mới, linh hoạt, giá thành thấp chế tạo mẫu sản xuất đơn vật liệu Đó trình gia công cách miết dụng cụ đầu tròn không lƣỡi cắt đầu bán cầu kim loại đƣợc kẹp chặt Khả tạo hình đƣợc đánh giá qua góc biến dạng lớn α max (0) mà vật liệu không bị rách.Nghiên cứu đƣợc thực trƣờng Đại học Bách khoa Tp.HCM từ cuối năm 2014 đến đầu năm 2015.Đề tài gồm hai phần thực nghiệm mô số Quá trình thực nghiệm đƣợc thực máy điều khiển số ba trục SPIF xƣởng C1 cho vật liệu SUS 304 nhiệt độ cao.Tấm vật liệu đƣợc gia nhiệt lò điện trở với nhiệt độ đạt đƣợc cao phù hợp với hầu hết vật liệu kim loại thực tế sản xuất Phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi đƣợc sử dụng để phân tích ảnh hƣởng năm thông số công nghệ hai mức (nhiệt độ chi tiết T (0C) (100 ÷ 400), bƣớc tiến theo phƣơng z dụng cụ ∆z (mm) (0,2 ÷ 0,5), tốc độ chạy dụng cụ Vxy (mm/phút) (500 ÷ 1500), đƣờng kính dụng cụ D (mm)(6 ÷ 12) tốc độ trục n (vòng/phút) (500 ÷ 1000)) đến góc tạo hình xây dựng phƣơng trình hồi quy dự đoán α Thí nghiệm sử dụng quỹ đạo dụng cụ đƣờng xoắn ốc với bƣớc tiến ∆z với bƣớc xoắn, mẫu hình nón cụt với đƣờng sinh cong có α thay đổi liên tục theo chiều sâu z Kết cho thấy hai thông số ảnh hƣởng đáng kể đến α Vxy T Ảnh hƣởng tốc độ trục không đáng kể.Góc biến dạng αmax đƣợc dự đoán 77,50 Đề tài sử dụng mô FEM để dự đoán vết nứt xuất phần mềm Abaqus Tuy mô hình FEM có hai trục đối xứng nhƣng trình SPIF bất đối xứng nên tiến hành khảo sát toàn mô hình Kiểu phần tử đƣợc sử dụng phần tử vỏ bốn nút S4RT.Kết mô dự đoán đƣợc vết nứt nhƣng độ xác hình dạng hình học thấp v ABSTRACT This thesis: Influences of processing parameters for forming sheet metal by using single point incremental forming (SPIF) process at elevated temperature”SPIF process is new method, flexibility, low cost in prototype or small batch prduction for sheet materials which used the non-cutting, sphere-end tool forced a clamped sheet metal The formabilityis considered by maximum wall angle αmax (0) of cone so that the material is not torn The research is implemented at Ho Chi Minh City University of Technology from the end of 2014 to early 2015 Practical experiments and FEM simulation are two main contents of this study Experiment is performed on three axis CNC machine SPIF at C1 workshop for SUS 304 sheet at high temperature The temperature of sheet is supply by resistance furnace that has high temperature, suitable for most of metal and manufacture The Taguchi method is use to analys the effect of five technological parameters at two level (part temperature T (0C) (100 ÷ 400), step down ∆z (mm) (0,2 ÷ 0,5), feed rate Vxy (mm/phút) (500 ÷ 1500), tool diameter D (mm) (6 ÷ 12) vand spindle speed n (vòng/phút) (500 ÷ 1000)) to forming angle and build the regression equation for α The tool path is helical path which ∆z is the step of it The model is the cone-shape with profile is the cycle so that α continuously increase The result indicates that the effect of Vxy and T are larger than others and of spindle speed is slight Maximum forming angle is predicted is 77,50 FEM simulation is use to predict mechanical failure in SPIF The FEM model has two symmetric axis but SPIF process is asymmetric So, simulation used full cone shape Element type is shell element S4RT The result of simulation can predict the torn but geometry accuracy is low vi MỤC LỤC Chƣơng TỔNG QUAN CHUNG VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan hƣớng nghiên cứu 1.2 Giới thiệu công nghệ tạo hình gia tăng (Incremental Sheet Forming ISF) 1.2.1 Mô tả 1.2.2 Các bƣớc quy trình gia công phƣơng pháp ISF 1.2.3 Phân loại ISF 1.2.3.1 SPIF 1.2.3.2 TPIF 1.2.4 Phân biệt khả SPIF TPIF 1.2.5 Khả biến dạng SPIF góc biến dạng 1.2.6 Các yếu tố công nghệ ảnh hƣởng khả tạo hình SPIF 1.2.7 Công nghệ SPIF nhiệt độ cao .8 1.3 Tóm tắt kết nghiên cứu 1.3.1 Nghiên cứu nƣớc 10 1.3.1.1 Ở nhiệt độ thƣờng 10 1.3.1.2 Ở nhiệt độ cao 11 1.3.2 Nghiên cứu nƣớc 16 1.4 Mục đích đề tài .18 1.5 Đối tƣợng, nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu .19 1.5.1 Đối tƣợng .19 1.5.2 Nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu 19 1.6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 19 vii góc biến dạng lớn nhất.Hình 4.21 biểu đồ Ramps với góc biến dạng đƣợc tối ƣu theo hƣớng lớn Bộ thông số công nghệ tối ƣu đƣợc ghi Bảng 4-10 Hình 4.21 Biểu đồ Ramps Bảng 4-10 Bộ thông số công nghệ tối ưu T (0C) ∆z (mm) 400 0,5 Vxy (mm/ph) 1500 D (mm) n (v/ph) α (O) ZM1 (mm) 1000 77,4713 52,6 Nhƣ vậy, trình thực nghiệm xác định đƣợc thông số công nghệ tối ƣu để có đƣợc góc biến dạng vật liệu SUS 304 lớn nhất.Việc sử dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi giúp giảm đáng kể số lần thí nghiệm, thời gian chi phí.Thực nghiệm cho thấy trình gia nhiệt mang lại hiệu việc gia công vật liệu cứng phƣơng pháp SPIF 72 Chƣơng MÔ PHỎNG Hiện nay, toán kĩ thuật đƣợc giải ba phƣơng pháp: 1) phƣơng pháp giải tích cho kết xác nhƣng áp dụng đƣợc cho trƣờng hợp đơn giản 2) Phƣơng pháp thực nghiệm áp dụng đƣợc cho toán, tốn nhiều thời gian chi phí để làm thí nghiệm 3) Phƣơng pháp số áp dụng cho hầu hết toán cho lời giải gần với sai số chấp nhận đƣợc Với phát triển khoa học máy tính, phƣơng pháp số gần nhƣ lựa chọn hàng đầu, phƣơng pháp phần tử hữu hạn (FEM) đƣợc dùng phổ biến.Kết phƣơng pháp số đƣợc sử dụng để kiểm chứng lại kết thực nghiệm để đƣợc kết đáng tin cậy Mô trình SPIF đƣợc thực phần mềm Abaqus 6.12-1 với tích phân tƣờng minh (explicite) Các thông số công nghệ đƣợc dùng nhƣ bên phần thực nghiệm (Bảng 4-3) 5.1 Mục đích Mục đích mô FEM để dự đoán so sánh kết với thực nghiệm 5.2 Hình dạng chi tiết khảo sát Chi tiết khảo sát chi tiết thực nghiệm (Hình 4.2) Dữ liệu đƣờng chạy dao xoắn ốc dùng thực nghiệm đƣợc sử dụng lại để xác lập quỹ đạo chuyển động dụng cụ Abaqus 5.3 Mô hình thực mô hình toán Mô hình thực cách thức gá đặt gia công nhƣ thực tế thí nghiệm, đƣợc mô tả (Hình 5.1).Chi tiết đƣợc kẹp chặt bốn biên, phía dƣới đỡ đế.Mô hình toán (Hình 5.2) đƣợc suy từ mô hình thực tế Trong đó, kim loại đƣợc cố định bốn biên, tiếp xúc với đế Tấm đế với dụng cụ đƣợc định nghĩa cứng tuyệt đối Dụng cụ chuyển động theo ba phƣơng x, y z 73 Hình 5.1 Mô hình thựccủa SPIF Hình 5.2 Mô hình toán SPIF Một số nghiên cứu trƣớc xem biến dạng chi tiết trình đối xứng khảo sát 1/4 mô hình Nhƣng theo[2] trình SPIF bất đối xứng hình dạng hình học chi tiết khảo sát có đối xứng Tác giả chứng minh đƣợc thời điểm, ứng suất biến dạng khác 5.4 Kiểu phần tử Các kết nghiên cứu cho thấy kiểu phần tử C3D8R cho kết tốt mô SPIF nhiệt độ thƣờng (không xét nhiệt độ) C3D8RT xét đến nhiệt độ Có thể dùng để khảo sát biến dạng, uốn, chế xuất vết nứt, …Nếu xét uốn nứt chia lƣới phần tử, bề dày đƣợc chia ba lớp[2].Nếu xét đến biến dạng, dùng kiểu phần tử vỏ S4R cho nhiệt độ thƣờng S4RT cho nhiệt độ cao Đặc điểm phần tử vỏ thời gian tính toán thấp số lƣợng nút thấp Do nghiên cứu biến dạng để giảm thời gian tính toán, luận văn dùng kiểu phần tử S4RT Kích thƣớc phần tử phải lớn bƣớc thời gian (kích thƣớc phần tử tính mm bƣớc thời gian tính giây).Quá trình mô chứng minh kích thƣớc phần tử nhỏ bƣớc 74 thời gian toán không hội tụ mô không thực đƣợc.Kích thƣớc phần tử dùng luận văn 2,5mm Hình 5.3 Mô hình phân tích Abaqus 5.5 Thông số vật liệutrong Abaqus Ngoài thông số nhƣ (Bảng 4-2), Abaqus yêu cầu định nghĩa vùng biến dạng dẽo (plastic) Nếu không định nghĩa vùng này, mô phỏng, dụng cụ xuống làm biến dạng cục vùng tiếp xúc dụng cụ khỏi vùng trở hình dạng ban đầu (Hình 5.4) Hình 5.4 Biến dạng không định nghĩa vùng biến dạng dẻo Vùng biến dạng dẻo SUS 304 theo nhiệt độ [32] đƣợc ghi (Bảng 5-1) Bảng 5-1.Ứng suất biến dạng vùng dẻo theo nhiệt độ SUS 304 STT σ (MPa) ε (%) T (0C) σ (MPa) ε (%) T (0C) 154,7 100 101,39 400 200 0,025 100 138,81 0,025 400 75 236,37 0,05 100 172,99 0,05 400 285,8 0,1 100 225,00 0,1 400 325 0,15 100 268,20 0,15 400 359,99 0,2 100 305,11 0,2 400 387,5 0,25 100 336,89 0,25 400 4125 0,3 100 362,50 0,3 400 429,82 0,35 100 382,98 0,35 400 10 443,81 0,4 100 400,00 0,4 400 11 453,66 0,45 100 409,69 0,45 400 12 461,45 0,5 100 411,54 0,5 400 13 466,1 0,55 100 - - - 14 469,5 0,6 100 - - - 5.6 Điều kiện biên 5.6.1 Của đế Toàn đế đƣợc cố định không gian (hạn chế bậc tự do), chọn kiểu symmetry/ Antisymmetry/ Encastre 5.6.2 Của chi tiết Bốn cạnh chi tiết đƣợc cố định không gian, chọn kiểu symmetry/ Antisymmetry/ Encastre Toàn chi tiết có thêm tải nhiệt (temperature) với mức nhiệt độ 1000C 4000C tùy phân tích 5.6.3 Của dụng cụ Dụng cụ cho phép di chuyển theo phƣơng x, phƣơng y, phƣơng z theo quỹ đạo dụng cụ (từ liệu đƣờng chạy xoắn ốc) theo bƣớc thời gian t Sử dụng module Amplitudes để nhập tọa độ theo ba phƣơng x, y, z bƣớc thời giant t tổng chiều dài quỹ đạo = = tốc độ dụng cụ N 0( (xi+1 − xi )2 + yi+1 − yi Vxy + zi+1 − zi ) ( 5-1) 76 Trong đó: N tổng số điểm quỹ đạo t tt = t tổng N ( 5-2 Giá trị bƣớc thời gian tính toán ttt lớn bƣớc lƣới.Khi mô không thực đƣợc.Abaqus cho phép giảm thời gian hệ số time scale mà không làm thay đổi ảnh hƣởng Vxy [33].Giá trị time scale đƣợc suy từ lần mô thử nghiệm mà trình mô thực đƣợc 𝒕 = 𝒕𝒕𝒕 (𝒕𝒊𝒎𝒆 𝒔𝒄𝒂𝒍𝒆 𝒇𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓) ( 5-3 Với quỹ đạo có bƣớc tiến z = 0,5thì: tổng số bƣớc N = 20421, chiều dài quỹ đạo L=38034,732 (mm) Các giá trị bƣớc thời gian time scale ứng với giá trị vận tốc Vxy đƣợc ghi (Bảng 5-2) Bảng 5-2 Giá trị bước thời gian ứng với Vxy Vxy(mm/ph) 500 ttổng (s) ttt (s) 1500 time scale ttổng (s) ttt (s) time scale 4564,1678 0,2235036 3,2757.10-5 1521,3893 0,07450121 9,8271.10-5 5.7 Kết Với thông số công nghệ tối ƣu (Bảng 4-10) đƣợc chọn để thực mô phỏng.Kết nhƣ (Hình 5.5) Hình 5.5 Biến dạng đạt mô thông số tối ưu 77 Chiều sâu lúc z = - 52,2 mm, tƣơng đƣơng với góc biến dạng α = 77,140 Đặc điểm giống với thực tế vòng đầu quỹ đạo, chi tiết nhƣ bị biến dạng lớn làm xuất vết lồi (Hình 5.6) Hình 5.6 Vết lồi mẫu thực FEM Mặc dù chƣa thấy đƣợc vết rách nhƣng từ z = -52,2 mm trở đi, lƣới bị xô lệch mạnh, không xếp đặn nhƣ trƣớc (Hình 5.7) Hình 5.7 Vùng lưới bị biến dạng Biểu đồ Hình 5.8 cho thấy biên dạng FEM cách xa biên dạng thực CAD biên dạng thực nghiệm Việc mô FEM trình SPIF công việc phức tạp nhiều thời gian.Tuy mô hình FEM có sai số hình dạng hình học lớn vết rách chƣa xuất nhƣng dựa vào mô hình để xác định góc biến dạng dựa vào mức độ xô lệch mạnh lƣới.Chiều sâu đến vị trí xô lệch mạnh tƣơng đƣơng với thực tế 78 70 60 Z (mm) 50 40 MẪU 30 CAD FEM 20 10 0 10 20 30 40 50 X (mm) Hình 5.8 So sánh biên dạng CAD, FEM thực nghiệm 79 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Đề tài nghiên cứu thông số ảnh hƣởng đến khả biến dạng Inox 304 gia công phƣơng pháp gia tăng đơn điểm SPIF nhiệt độ cao Các kết đạt đƣợc nhƣ sau: a Thiết kế chế tạo sử dụng đƣợc thiết bị gia nhiệt dùng điện trở đốt nóng để gia nhiệt cho kim loại dùng cho trình thực nghiệm Nhiệt độ đạt đƣợc 4000C Thiết bị đơn giản thiết bị gia nhiệt nghiên cứu trƣớc đây, phù hợp áp dụng thực tế sản xuất b Thực nghiệm xác định đƣợc thông số công nghệ ảnh hƣởng gia công SUS 304 nhiệt độ cao phƣơng pháp SPIF Thông số đáp ứng mô tả khả biến dạng góc biến dạng α Có năm yếu tố ảnh hƣởng đến α nhiệt độ chi tiết, bƣớc phƣơng z, tốc độ chạy dụng cụ, đƣờng kính dụng cụ tốc độ trục Thực nghiệm rằng, hai thông số ảnh hƣởng lớn lần lƣợt tốc độ chạy dụng cụ nhiệt độ chi tiết.Góc biến dạng lớn đạt đƣợc 77,470.Nếu nhƣ nghiên cứu trƣớc gia công vật liệu nhƣ hợp kim nhôm, đồng, thép hợp kim thấp, hợp kim titan, … nghiên cứu thực với SUS 304 c Mô FEM trình SPIF sử dụng dạng tích phân tƣờng minh để dự đoán hƣ hỏng tạo hình.Quỹ đạo dụng cụ đƣờng xoắn ốc.Mô hình FEM xây dựng có khả dự đoán đƣợc giới hạn tạo hình độ xác hình dạng thấp 6.2 Khuyến nghị Tuy đề tài thực hết nội dung cần có, song nhiều tồn cần tiếp tục nghiên cứu: a Phƣơng pháp gia nhiệt kiểu lò điện trở đơn giản nhƣng có chênh lệch nhiệt độ theo độ sâu Càng xuống sâu nhiệt độ tăng khoảng cách 80 với điện trở giảm Cho nên phải làm để nhiệt độ chi tiết sai lệch nhỏ tốt b Thiết bị dùng điều khiển PID nên thời gian ổn định lớn, độ vọt lố cao Có thể nghiên cứu điều khiển khác nhƣ PID mờ, … để khắc phục hạn chế c Quá trình gia công gia công lần nên chất lƣợng bề mặt độ xác hình dạng không cao.Có thể đề xuất quy trình gia công tinh giúp nâng cao chất lƣợng chi tiết d Hiện tại, SPIF gia công đƣợc phần hình dạng mà chƣa xử lí đƣợc phần rìa dƣ thừa gấp mép để nâng độ cứng vững Phƣơng pháp đƣợc nghiên cứu đầy đủ hoàn chỉnh khả ứng dụng cao, thời đại ngày – thời đại mà linh hoạt hóa trình sản xuất yêu cầu cấp thiết 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] V.L.MARTRENCO, L.I.RUDMAN, ngƣời dịch Võ Trần Khúc Nhã, Sổ tay thiết kế khuôn dập tấm.: NXB Hải Phòng, 2005 [2] Le Van Sy, modeling of single point incremental forming process for metal and polymeric sheet.: University of Padua, Department of innovation in Mechanics and Management, 2009 [3] Pham Van Trung, Vo Van Cuong, Le Khanh Dien, Vo Van Nang, Phan Dinh Tuan, Nguyen Thanh Nam, Deformation ability of single point incremental forming for themo-plastic composite materiasl.: Tạp chí phát triển KH&CN, tập 14, số K2, 2011 [4] V.Franzen, L Kwiatkowski, P.A.F Martins, A.E Tekkaya, Single point incremental forming of PVC.: Elsevier, journal, 2008 [5] Crina Radu, Effects of process parameters on the quality of parts processed by single point incremental forming.: International Journal of Modern Manufacturing Technologies, ISSN 2067–3604, Vol III, No 2, 2011 [6] M Rauch, J.Y Hascoet, J.C Hamann, Y Plennel, A new approach for toolpath programming in Incremental Sheet Forming.: Computer-Aided Design, vol 41, no 12, p 877-885, 2009 [7] G Ambrogio, S Bruschi, A Ghiotti, L Filice, Formability of AZ31 magnesium alloy in warm incremental forming process., 2009 [8] Radu Crina, New configuration of the SPIF process - a review.: Journal of Engineering Studies and Research – Volume 16, No 4, 2010 [9] Ji, Y.H., Park, J.J., Formability of magnesium AZ31 sheet in the incremental forming at warm temperature.: Journal of Materials Processing Technology, 201 (1-3), p 354-358, 2008 [10] Zhang, Q., Guo, H., Xiao, F., Gao, L., Bondarev, A.B., Weidong, H., Influence of anisotropy of the magnesium alloy AZ31 sheets on warm negative 82 incremental forming.: Journal of Materials Processing Technology 209, p 5514–5520, 2009 [11] David Adams, Electrically Assisted Single Point Incremental Forming.: Department of Mechanical and Materials Engineering, Queen's University, Kingston, Canada [12] Le Van Sy, Nguyen Thanh Nam, Hot Incremental Forming Of Magnesium And Aluminum Alloy Sheets By Using Direct Heating System.: Proceeding of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufactur, 2013 [13] Fan, G., Gao, L., Hussain, G., Zhaoli, Wu, Electric hot incremental forming: a novel technique.: International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48 (15), p 1688-1692, 2008 [14] J.R Duflou, B Callebaut, J Verbert, H De Baerdemaeker, Improved SPIF performance through dynamic local heating.: Elsevier,International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2008 [15] L Galdos, E Sáenz de Argandoña, I Ulacia, G Arruebarrena, Warm incremental forming of magnesium alloys using hot fluid as heating media.: Key Engineering Materials Vols 504-506, 2012 [16] Nguyen Thanh Nam, Phan Dinh Tuan, Vo Van Cuong, Le Khanh Dien, Nguyen Thien Binh, Le Trung Hieu, Research on the forming angle of A1050H14 aluminum material processd by using singe point incremental forming technology (SPIF).: Science & Technology Development, Vol 12, No.16, 2009 [17] Nguyen Van Nang, Nguyen Thanh Nam, Le Khanh Dien, Nguyen Thien Binh, Nguyen Minh Tu, Experimental study of the forming possibility of ISF process for PVC plastic sheet.: Tạp chí phát triển KH&CN, tập 15, sô K1, 2012 [18] Phan Dinh Tuan, Nguyen Thien Binh, Le Khanh Dien, Pham Hoang Phuong, Applying the ISF technology to produce the car part models.: Tạp chí phát triển 83 KH&CN, tập 14, số K2, 2011 [19] Nguyễn Mậu Đằng, Công nghệ tạo hình kim loại tấm.: NXB Khoa học Kĩ thuật, 2006 [20] Đinh Bá Trụ, Cơ sở lí thuyết biến dạng dẻo kim loại.: Hà Nội, 2000 [21] Những kiến thức sở biến dạng dẻo.: Viện Cơ khí, ĐH Bách khoa Hà Nội [22] David William Adams, Improvements on Single Point Incremental Forming through Electrically Assisted Forming, Contact Area Prediction and Tool Development.: Queen's University, Kingston, Ontario, Canada, 2013 [23] Nguyễn Ngọc Kiên, Ứng dụng phương pháp trí tuệ nhân tạo phân tích Taguchi để xác định chế độ cắt tối ưu gia công máy phay CNC.: Luận án tiến sĩ, Hà Nội, 2014 [24] Ranjit Roy, A Primer on the Taguchi Method.: Printed in USA, 1990 [25] Nguyễn Văn Hựu, Nghiên cứu số thông số phận đập lúa dọc trục cỡ nhỏ loại bản.: Luận án tiến sĩ kĩ thuật, Hà Nội, 2000 [26] Giang Thị Kim Liên, Các phương pháp thống kê xử lí số liệu thực nghiệm.: Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng, 2009 [27] PGS.TS.Nguyễn Hoài Sơn, ThS.Lê Thanh Phong, ThS.Mai Đức Đãi, Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn tính toán kết cấu.: NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2011 [28] John T Foster, Brief Explanation of Integration Schemes [29] Michael G Katona, Robert Thompson, and Jim Smith, Efficiency study of implicit and explicit time integration operators for finite element applications.: Civil Engineering Laboratory, Naval Construction Battalion Center, Port Huenerne, California, 1977 [30] Cty TNHH Lò Nung Trung Dũng, Hồ sơ thiết kế chế tạo lò nung.: B75, ĐT 745, KP.Bình Đức 2, P.Lái Thiêu, TX.Thuận An, Bình Dƣơng, web: cungcaplonung.com 84 [31] Autonics Corporation, TZN/TZ series user maunual.: http://www.autonics.net [32] T.S Byun, N Hashimoto, K Farrell, Temperature dependence of strain hardening and plastic instability behaviors in austenitic stainless steels.: Elsevier, 2004 [33] Dassault system, Abaqus documentation 6.12 [34] Javed Asghar, Reddy, N V, Importance of Tool Configuration in Incremental Sheet Metal Forming of Difficult to Form Materials using Electro-Plasticity.: Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol III, 2013 [35] M.B Silva, M Skjoedt, P Vilaca, N.Bay, P.A.F Martins, Single point incremental forming of tailored blanks produced by friction stir welding.: Elsevier, 2008 [36] Trần Ích Lịch, Ngô Nhƣ Khoa, Phương pháp phần tử hửu hạn.: Hà Nội, 2007 [37] Đinh Văn Đức, Nghiên cứu thiết kế lực kế gia công tạo hình gia tăng đơn điểm (SPIF) (Single point increment forming).: Luận văn thạc sĩ, HCM, 2013 [38] PGS.TS.Đặng Thiện Ngôn, Giáo trình trang bị điện-điện tử máy công nghiệp.: NXB Đại học quốc gia HCM [39] Nguyễn Thế Hùng, Điều khiển tự động.: Khoa khí chế tạo máy, Đại học Sƣ phạm kĩ thuật Tp.HCM, 2006 [40] TS Nguyễn Thúc Hà, TS Bùi Văn Hạnh, ThS Võ Văn Phong, Giáo trình công nghệ hàn.: NXB Giáo dục, 2006 85 S K L 0 [...]... khó biến dạng và định hình ở nhiệt độ thƣờng vì khả năng đàn hồi cao Để gia công đƣợc, các chi tiết dạng tấm loại này phải đƣợc gia nhiệt đến nhiệt độ phù hợp mà ở đó nó trở nên mềm hơn Phƣơng pháp tạo hình gia tăng vật liệu tấm có gia nhiệt gọi là phƣơng pháp tạo hình gia tăng ở nhiệt độ cao Vấn đề quan trọng của SPIF ở nhiệt độ cao là phƣơng pháp gia nhiệt và kiểm soát nhiệt độ của chi tiết trong. .. phƣơng pháp gia công SPIF và đề xuất xây dựng loại quỹ đạo mới từ dữ liệu lực tạo hình thu thập đƣợc trong lúc gia công Phƣơng pháp thu thập dữ liệu và xử lí khá phức tạp Các nghiên cứu về SPIF ở nhiệt độ thƣờng tập trung vào tìm ảnh hƣởng của các thông số công nghệ đến khả năng biến dạng (góc biến dạng α) của vật liệu tấm. Một số nghiên cứu về ảnh hƣởng của chúng đến độ nhám bề mặt và độ chính xác hình. .. hình và ảnh hƣởng đó giảm khi tăng nhiệt độ Nghiên cứu của David Adams [11].Ông dùng hai điện cực, một là dụng cụ tạo hình và một là tấm kim loại làm cho tấm kim loại bị đốt nóng Đây là một bài báo ngắn, ông chỉ giới thiệu công nghệ SPIF ở nhiệt độ cao trên vật liệu kim loại có độ cứng bình thƣờng và ứng dụng của HOT SPIF chứ chƣa nghiên cứu sâu ảnh hƣởng của các thông số đến quá trình tạo hình và độ chính... chạy dụng cụ là 2000mm/ph ở nhiệt độ cao và 1500mm/ph ở nhiệt độ thƣờng Hình 1.14 Kết quả nghiên cứu của Doflou Kết quả (Hình 1.14) cho thấy ở nhiệt độ cao, khả năng biến dạng lớn hơn và độ chính xác hình học cũng gần với biên dạng thiết kế Trong nghiên cứu của L Galdos và các tác giả [15] về khả năng biến dạng của hợp kim Magie ở nhiệt độ cao, họ sử dụng phƣơng pháp gia nhiệt mới là dùng dòng chất... mềm, nhựa nhiệt dẻo ở nhiệt độ thƣờng, còn đối với vật liệu có độ cứng, độ bền cao thì chƣa đƣợc nghiên cứu Các nghiên cứu có thể kể đến: Nghiên cứu về góc tạo hình của hợp kim nhôm A1050-H14[16] Tác giả khảo sát ảnh hƣởng của bốn thông số công nghệ bƣớc tiến z, đƣờng kính dụng cụ, tốc độ chạy dụng cụ Vxy, tốc độ trục chính, trên tấm nhôm dày 1mm ở nhiệt độ thƣờng bằng thực nghiệm.Đƣờng chạy dao dạng xoắn... năng tạo hình Trong đó có thể phân biệt hai loại chính là không có xét đến nhiệt độ (nghiên cứu thực hiện ở nhiệt độ thƣờng) và có xét đến nhiệt độ (nghiên cứu thực hiện ở nhiệt độ cao) Cách thức thực hiện của hai loại này chỉ khác nhau ở chỗ có và không có hệ thống gia nhiệt Do đó, để có cái nhìn hệ thống về những nghiên cứu trƣớc đây, việc tóm tắt lại các kết quả đƣợc phân loại theo các thông số công. .. thông số đều ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt sau gia công Bƣớc tiến ∆z có ảnh hƣởng lớn nhất, tiếp theo là đƣờng kính dụng cụ, tốc độ trục chính và lƣợng chạy dụng cụ Khi ∆z tăng thì độ nhám tăng Ngƣợc lại, khi D, n và Vxy tăng thì độ nhám giảm Nghiên cứu của M.Rauch và các cộng sự [6] về ảnh hƣởng của hình dạng quỹ đạo dụng cụ đến khả năng, thời gian và lực tạo hình Vật liệu đƣợc sử dụng là tấm hợp kim. .. SPIF, số lƣợng bài báo cũng nhƣ số lƣợng nhà nghiên cứu về lĩnh vực này tăng lên đáng kể Các nhóm nghiên cứu thực nghiệm khả năng dẻo của vật liệu nhờ biện pháp gia nhiệt đã nghiên cứu và đƣa ra phƣơng pháp để cải tiến SPIF nhờ gia nhiệt cục bộ kết hợp với cải tiến đƣờng chạy dụng cụ Nhìn chung các nghiên cứu tập trung vào thực nghiệm và mô phỏng số để xác định các thông số công nghệ ảnh hƣởng đến khả năng. .. nhiệt độ tăng [8] Zhang, Q và các cộng sự [10] nghiên cứu ảnh hƣởng của tính bất đẳng hƣớng đối với khả năng tạo hình bằng SPIF ở nhiệt độ cao cho tấm hợp kim magie AZ31 Họ sử dụng các tấm AZ31 đƣợc chế tạo bằng bốn phƣơng pháp đùn nóng, đúc rồi cán nóng, cán ngang và đúc cán liên tục ở các nhiệt độ 1500C, 2000C, 2500C và 3000C Tác giả thấy rằng tính bất đẳng hƣớng có ảnh hƣởng lớn đến khả năng tạo hình. .. bằng bộ điều khiển PID với sai số nhiệt độ là 50C 11 Hình 1.9 Thiết bị gia nhiệt của Ambrogio a)Mô hình CAD b)Mô hình thực Ji, Y.H., Park, J.J [9 ]nghiên cứu khả năng biến dạng của hợp kim magie AZ31 ở các nhiệt độ 200C, 1000C, 1500C, 2000C và 2500C Chi tiết khảo sát dạng côn với góc côn phụ thuộc vào giới hạn tạo hình ở các mức nhiệt độ đó Tác giả kết luận rằng khả năng tạo hình tăng khi nhiệt độ