AbstractTạo hình kim loại không dùng khuôn hay còn gọi là phương pháp tạo hình gia tăng đơn điểm (single point incemental forming – SPIF) là phương pháp gia công công mới, linh hoạt, giá thành thấp trong chế tạo mẫu hoặc sản xuất đơn chiếc vật liệu tấm. Phương pháp này gia công bằng cách miết một dụng cụ đầu tròn không lưỡi cắt đầu bán cầu trên một tấm kim loại được kẹp chặt. Khả năng tạo hình của tấm được đánh giá qua góc biến dạng lớn nhất αmax (0) mà ở đó vật liệu không bị rách. Đối với những vật liệu cứng và khó biến dạng (inox SUS 304, hợp kim titan, hợp kim magie AZ31, việc áp dụng phương pháp SPIF rất khó khăn, thậm chí không áp dụng được. Khi tăng nhiệt độ, các vật liệu này trở nên mềm và dễ biến dạng, phù hợp để gia công bằng SPIF.Bài báo này trình bày khả năng biến dạng ở nhiệt độ cao bằng công nghệ SPIF cho tấm inox SUS 304 mà sử dụng rất nhiều trong ngành thiết bị y tế và hóa thực phẩm. Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của thông số công nghệ đối với khả năng biến dạng của SUS 304. Các thí nghiệm tiến hành theo ma trận thực nghiệm Taguchi, góc tường lớn nhất là đáp ứng cho đầu vào của phân tích ANOVA. Kết quả phân tích cho thấy hai thông số công nghệ ảnh hưởng lớn đến góc biến dạng là tốc độ chạy dụng cụ và nhiệt độ.
KHẢ NĂNG TẠO HÌNH KIM LOẠI SUS 304 KHÔNG DÙNG KHUÔN Ở NHIỆT ĐỘ CAO FORMABILITY OF METAL SHEET SUS 304 BY USING DIELESS METHOD AT ELEVATED TEMPARATURE TS Lê Văn Sỹ(1), ThS Bùi Anh Phi(2) (1) Đại học Dầu khí Việt Nam, Email: sylv@pvu.edu.vn (2) Công ty TNHH Phần mềm FPT, Email: phiba@fsoft.com.vn Tóm tắt Tạo hình kim loại không dùng khuôn hay gọi phương pháp tạo hình gia tăng đơn điểm (single point incemental forming – SPIF) phương pháp gia công công mới, linh hoạt, giá thành thấp chế tạo mẫu sản xuất đơn vật liệu Phương pháp gia công cách miết dụng cụ đầu tròn không lưỡi cắt đầu bán cầu kim loại kẹp chặt Khả tạo hình đánh giá qua góc biến dạng lớn αmax (0) mà vật liệu không bị rách Đối với vật liệu cứng khó biến dạng (inox SUS 304, hợp kim titan, hợp kim magie AZ31, việc áp dụng phương pháp SPIF khó khăn, chí không áp dụng Khi tăng nhiệt độ, vật liệu trở nên mềm dễ biến dạng, phù hợp để gia công SPIF Bài báo trình bày khả biến dạng nhiệt độ cao công nghệ SPIF cho inox SUS 304 mà sử dụng nhiều ngành thiết bị y tế hóa thực phẩm Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng thông số công nghệ khả biến dạng SUS 304 Các thí nghiệm tiến hành theo ma trận thực nghiệm Taguchi, góc tường lớn đáp ứng cho đầu vào phân tích ANOVA Kết phân tích cho thấy hai thông số công nghệ ảnh hưởng lớn đến góc biến dạng tốc độ chạy dụng cụ nhiệt độ Từ khóa: SPIF, ISF, tạo hình gia tăng đơn điểm, SUS 304 Abstract Single Point Incremental Forming technology (SPIF) is an innovative, dieless prototype process to form the product from sheet materials with low cost and short time of manufacturing This process used a ball-end forming tool to deform metal sheet which is clamped firmly on a simple frame The formability is measured by maximum wall angle which archived from deformation without any mechanical failures For hard forming materials such as SUS 304, Titanluim alloy, magnesium alloy), they showed low formability at room temperature for convenient process However, they became softer at elevated temperature and to be able to deform metal sheet with SPIF process This paper presents the formability of inox SUS 304 which is used populary in medicine and food equipments by carried out SPIF process at elevated temperature The main target of this study is focus on the influence of maching parameters on the formability of SUS 304 Pratical experiments are performed following Design of Experiment (Taguchi approach) which maximum wall angle is considered as response of ANOVA analysis The results showed that tool speed and forming temperature are main effects on the formability of SUS 304 Keyword: SPIF, ISF, Single point incremental forming Giới thiệu Các sản phẩm dạng SUS 304 có nhiều ứng dụng công nghiệp đời sống tính bền vững trước môi trường Trước đây, phương pháp truyền thống dập nguội dập nóng tạo hình SUS 304 cần dùng khuôn dập với chày cối chày cối Kết cấu khuôn dập phức tạp, giá thành cao áp dụng sản xuất loạt lớn Ngày nay, ngành công nghiệp sản xuất sản phẩm từ kim loại đòi hỏi nhiều mẫu mã, linh hoạt sản xuất, rút ngắn thời gian chuẩn bị công nghệ, giảm giá thành đưa sản phẩm thị trường nhanh tốt Phương pháp tạo hình gia tăng (SPIF) đáp ứng yêu cầu này, đặc biệt khâu chế tạo mẫu sản xuất đơn loạt vừa Ở nhiệt độ thường, vật liệu SUS 304 có điểm chảy dẻo giới hạn bền cao (σc ≥ 220MPa σb ≥ 690MPa) nên khó biến dạng khả hồi phục lớn Ở nhiệt độ 1000C, giá trị giảm xuống σc ≤ 155MPa σb ≤ 470MPa [1] áp dụng phương pháp SPIF để gia công Phương pháp SPIF đề xuất năm 1967 Leszak Từ đến nay, có nhiều công trình nghiên cứu nhiệt độ thường lẫn nhiệt độ cao Những nghiên cứu nhiệt độ cao kể đến như: nghiên cứu G.Ambrogio [2] thực nghiên cứu SPIF nhiệt độ cao Tác giả dùng vòng điện trở để gia nhiệt hợp kim Magie AZ31 thấy khả tạo hình tăng đáng kể Hai thông số ảnh hưởng lớn đến khả tạo hình nhiệt độ T bước tiến ∆z, ảnh hưởng đường kính dụng cụ không đáng kể [3] Ji, Y.H., Park, J.J [4] nghiên cứu khả biến dạng hợp kim magie AZ31 nhiệt độ 200C, 1000C, 1500C, 2000C 2500C Chi tiết khảo sát dạng côn với góc côn phụ thuộc vào giới hạn tạo hình mức nhiệt độ Tác giả kết luận khả tạo hình tăng nhiệt độ tăng lớn 2500C [3] David Adams [5] gia nhiệt cách dùng hai điện cực gắn vào dụng cụ kim loại Phương pháp có nhược điểm nhiệt độ phân bố không tấm, vị trí tiếp xúc, kim loại nóng dễ rách Lê Văn Sỹ [6,7] xét ảnh hưởng nhiệt độ, bước tiến theo phương z tốc độ chạy dụng cụ đến khả tạo hình chất lượng bề mặt hợp kim nhôm A1010 hợp kim magie AZ31 Kết cho thấy nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến góc tạo hình hợp kim nhôm hợp kim magie ảnh hưởng bước tiến ∆z đến độ nhám lớn Thiết bị gia nhiệt sử dụng dựa vào hiệu ứng June-Lenze Phương pháp có thời gian gia nhiệt nhanh, kiểm soát nhiệt độ xác gia công vật liệu dẫn điện Nhiệt sinh phụ thuộc vào điện trở suất chi tiết nên vật liệu dẫn điện tốt cần nguồn có cường độ cao Fan cộng [8] sử dụng phương pháp gia nhiệt David Adams [5] để nghiên cứu khả tạo hình hợp kim magie AZ31 hợp kim titan TiA2Mn1,5 Tác giả nhận thấy phương pháp dễ điều khiển thông số công nghệ có ảnh hưởng đến khả tạo hình Cụ thể tăng dòng điện khả tạo hình tăng tăng tốc độ chạy dụng cụ, đường kính dụng cụ bước tiến ∆z khả tạo hình giảm [3] Đối với nghiên cứu SPIF Duflou nhiệt độ cao cho vật liệu 65Cr2 [9] [3], ông dùng tia lazer tạo vùng nhiệt di động lân cận vị trí tiếp xúc dụng cụ chi tiết Kết nhiệt độ cao, khả biến dạng lớn độ xác hình học gần với biên dạng thiết kế Nghiên cứu L Galdos tác giả [10] khả biến dạng hợp kim Magie nhiệt độ cao dùng dòng chất lỏng nóng làm nóng chi tiết theo nguyên lí truyền nhiệt Kết góc biến dạng lớn đạt 600 2500C 440 1500C Các nghiên cứu SPIF nêu sử dụng phương pháp gia nhiệt khác biến dạng thành công vật liệu sử dụng Nghiên cứu thực nhiệt độ cao đề xuất phương pháp gia nhiệt khác đơn giản ứng dụng thực tế sản xuất Vật liệu dùng SUS 304 Thí nghiệm tiến hành theo ma trận Taguchi phân tích ANOVA Thiết bị thí nghiệm 1) Termino 2) Can nhiệt sứ 3) Thân (lò) 4) Dây điện trở 5) Tấm đế 6) Chi tiết 7) Tấm kẹp 8) Bulông kẹp Hình Cấu tạo gia nhiệt Để thực thí nghiệm biến dạng sản phẩm từ SUS 304 nhiệt độ cao phần quan trọng gia nhiệt Trong nghiên cứu này, phận gia nhiệt gián tiếp đốt điện trở nhiệt lò xo điều khiển giá trị nhiệt thông qua thay đổi thời gian cấp điện Bộ phận thiết kế tích hợp đồ gá nghiệm Hình Hệ thống gia nhiệt kiêm đồ gá vừa có tác dụng gia nhiệt vừa định vị kẹp chặt chi tiết trình gia công Nguồn điện AC 220V đấu vào termino (1) cấp điện cho dây điện trở (4) để đốt nóng buồng lò Nhiệt độ chi tiết (6) tăng lên thông qua trao đổi nhiệt (truyền nhiệt hỗn hợp) với buồng lò Nhiệt độ buồng lò kiểm soát điều khiển PID với tín hiệu hồi tiếp từ cảm biến nhiệt K (2) Nhiệt độ cài đặt lò (nhiệt độ lò – TL) cho chi tiết (6) đạt giá trị nhiệt độ yêu cầu (TCT) xác định thực nghiệm Toàn hệ thống thí nghiệm bố trí Hình Nhiệt độ TCT đo đầu dò (4) hiển thị kết trị số (3) Nhiệt độ TL đo cảm biến nhiệt K hiển thị kết trị số (1) Trị số (2) giá trị nhiệt độ cài đặt cho lò Quan hệ nhiệt độ lò nhiệt độ chi tiết quan hệ hai trị số (2) (3) đáp ứng lò ổn định 750 700 600 600 450 500 TL (0C) Nhiệt độ (0C) Hình Bố trí thí nghiệm xác định quan hệ nhiệt độ lò chi tiết 300 150 400 300 200 20 40 60 80 100 100 150 200 Thời gian t (phút) Hình Đáp ứng nhiệt độ - thời gian 250 300 350 400 TCT (0C) Hình Quan hệ nhiệt độ lò chi tiết Kết đáp ứng nhiệt độ - thời gian hệ thống gia nhiệt trình bày Hình Thời gian để đạt nhiệt độ 600oC khoảng 25 phút điều kiện bắt đầu gia nhiệt từ nhiệt độ phòng Thời gian đáp ứng tương đối dài so với phương pháp gia nhiệt trực tiếp thí nghiệm bố trí điện trở nhiệt Tuy nhiên, toàn buồng đốt có nhiệt độ cao định thời gian đáp ứng tương đối nhanh thấy đoạn thứ Hình Nhiệt độ truyền từ buồng đốt mặt SUS 304 quan sát kỹ giá trị quan trọng cho khả tạo hình Nhiệt độ thường nhỏ nhiệt độ buồng lò đốt khả truyền nhiệt vật liệu Để đạt nhiệt độ mặt khoảng 1000C 4000C nhiệt độ buồng lò phải cần 2280C 6300C Quan hệ nhiệt độ lò chi tiết (Hình 4) gần tuyến tính Hình Mô hình gia công Để nghiên cứu khả tạo hình SUS 304, mô hình nón cụt có đường sinh cong có đặc điểm góc nghiêng biên dạng nón cụt thay đổi theo chiều cao (Hình 5) Khả tạo hình lớn phương pháp tạo hình điểm đơn đo góc nghiên tường côn lớn đạt Trong thí nghiệm này, mô hình gia công hình nón cụt với đường sinh cong có góc tạo hình ban đầu 29,50 để giảm thời gian gia công phần góc tạo hình nhỏ (Hình 5) Theo kích thước phôi ban đầu vuông 200x200x1 mm Thí nghiệm thực máy điều khiển số ba trục SPIF (X = 800, Y = 500, Z = 300 mm) Dụng cụ tạo hình làm thép gió, hình trụ tròn, đầu bán cầu Phương pháp thí nghiệm Để nghiên cứu khả tạo hình, thí nghiệm thiết kế theo ma trận quy hoạch thực nghiệm (Phương pháp Taguchi) với 05 thông số công nghệ: nhiệt độ chi tiết T(0C), bước tiến theo phương trục ∆z(mm), tốc độ dụng cụ Vxy(mm/phút), đường kính dụng cụ D(mm) tốc độ trục n(vòng/phút) Các tham số chọn dựa thí nghiệm sơ Hình Hệ thống thí nghiệm với SUS 304 nghiên cứu tác giả trước [1-7] Các thí nghiệm thực để đo góc tạo hình lớn α(0) mô hình Đường chạy dao thiết kế dạng đường xoắn ốc để giảm ảnh hưởng điểm tiếp xúc ban đầu xảy đường chạy dao truyền thống hệ CAM a) b) Hình Đo chiều sâu vết rách Chất lượng bề mặt khả tạo hình ảnh hưởng đáng kể điều kiện tiếp xúc dụng cụ tạo hình bề mặt kim loại Đặc biệt nhiệt độ cao, chất bôi trơn thông thường sử dụng Trong thí nghiệm, bột than chì sử dụng để giảm ma sát điều kiện nhiệt độ cao Toàn hệ thống thí nghiệm bố trí Hình Mô hình sản phẩm gia công đến xuất vết nứt khuyết tật Sau hoàn tất, sản phẩm đo chiều sâu tạo hình zM1 (Hình 6b) đo thước đo cao (Hình 6a) Góc biến dạng α tính theo chiều sâu tạo hình thông qua công thức (1) ( ) (1) (2) Ma trận thực nghiệm Taguchi với 05 yếu tố đầu vào ma trận L8 (Bảng 1) với tổng số thí nghiệm Mỗi mô hình lặp lại lần để đảm bảo độ xác phép đo Góc α có giá trị lớn tốt nên tỉ số S/N tính theo công thức: ∑ (3) Trong đó: N – tổng số thí nghiệm Y – đáp ứng Bảng Ma trận thực nghiệm TN A: T 100 100 100 100 400 400 400 400 B: ∆z 0,2 0,2 0,5 0,5 0,2 0,2 0,5 0,5 C: Vxy 500 500 1500 1500 1500 1500 500 500 D: D 12 12 12 12 E: n 500 1000 500 1000 1000 500 1000 500 Kết thảo luận 4.1 Kết thí nghiệm Các thí nghiệm cho chạy đến phát khuyết tật sản phẩm dừng lại Khả tạo hình SUS 304 đo thông qua chiều cao côn đạt Thông số xác định phương pháp đo trực tiếp đọc thông qua tọa độ máy CNC Trong trình thí nghiệm với vật liệu SUS 304, khuyết tật dạng tách lớp vật liệu xảy phổ biến Vết phá hủy sản phẩm SUS 304 phẳng theo mặt cắt ngang côn dạng zigzac trường hợp hợp kim NhômMagie hay Titan (Hình 7) Đây coi đặc điểm khác biệt hợp kim Crôm-Niken tính đàn hồi lớn SUS 304 cho dù gia nhiệt nhiệt độ cao Hợp kim Titan Hợp kim Nhôm-Magie SUS 304 Hình Hình dạng vết rách vật liệu Do ma sát lớn dụng cụ kim loại lớn nên bề mặt sản phẩm có tượng đùn đẩy vật liệu, kim loại phần xếp theo vảy mối hàn, phần bị bong khỏi bề mặt Ảnh hưởng tăng cường tốc độ chạy dụng cụ Vxy lớn bước vảy lớn, tốc độ trục lớn vảy rõ rệt Hiện tượng cần phải khắc phục ảnh hưởng đến khả biến dạng tính thẩm mỹ sản phẩm tạo a) b) Hình Vùng tiếp xúc dụng cụ chi tiết a)Vxy = 500 b)Vxy=1500 Ở nhiệt độ cao, việc chọn chất bôi trơn tương đối khó khả bôi trơn giảm lớn Nhiều loại mỡ bôi trơn chịu nhiệt thử nghiệm chất lượng bề mặt thấp Hình cho thấy kết bôi trơn mỡ chịu nhiệt Mỡ bốc mãnh liệt để lại lớp xỉ bề mặt, dụng cụ nóng đỏ mòn nhanh Các thí nghiệm sử dụng bột than chì để giảm ma sát cho chất lượng bề mặt tốt ảnh hưởng bột than chì đến sức khỏe môi trường tương đối lớn Để khắc phục tượng này, theo tài liệu [6] nên chọn tốc độ trục cho dụng cụ lăn không trượt chi tiết Công thức tính tốc độ trục trường hợp là: √ Với: r bán kính dụng cụ Hình Mẫu thử bôi trơn mỡ chịu nhiệt 10 Ngoài ra, V.Fanzen [11] chế tạo dụng cụ tạo hình lắp ổ bi tự lăn chi tiết trình gia công nhiệt độ phòng Nó giảm đáng kể ma sát dụng cụ tạo hình bề mặt sản phẩm gia công 4.2 Phân tích kết quy hoạch thực nghiệm Các thí nghiệm nghiên cứu khả biến dạng SUS 304 thực theo tham số chạy máy trình bày dạng ma trận trực giao Taguchi (Bảng 1) Trong nghiên cứu phân tích ảnh hưởng thông số chạy máy đến khả tạo hình sử dụng phương pháp quy hoạc thực nghiệm Taguchi Taguchi phương pháp thiết kế thí nghiệm việc lựa chọn thiết kế mảng trực giao phù hợp Ưu điểm phương pháp giảm đáng kể số lượng thí nghiệm bảo đảm tính chất tổng quát trình xử lý, tiết kiệm thời gian kinh phí Mỗi tham số chạy máy cho mô hình lặp lại ba lần Giá trị trung bình chiều sâu đạt lần chạy máy giá trị đáp ứng trình phân tích quy hoạch thực nghiệm Quá trình phân tích quy hoạch thực nghiệm thực phần mềm Design Expert 7.0 Dựa vào kết thí nghiệm, phân tích ANOVA tiến hành để nhận dạng thông số ảnh hưởng nhiều đến khả tạo hình SUS 304 Thông số phân tích ANOVA trình bày Bảng Dựa bảng này, thông số chạy máy có giá trị F ≥ có ảnh hưởng đáng kể đến khả tạo hình giữ lại để phân tích Các thông số bao gồm: nhiệt độ chi tiết, bước tiến ∆z, tốc độ chạy dụng cụ tạo hình, đường kính dụng cụ tốc độ trục Mức độ ảnh hưởng thông số chạy máy trình bày biểu đồ Prato (Hình 10) Tốc độ tiến dao ngang Vxy có ảnh hưởng lớn đến khả tạo hình chiếm 47,92%, ảnh hưởng nhiệt độ 23,96% Điều đặc biệt ảnh hưởng đường kính dụng cụ đến khả tạo hình lớn, chiếm 12,53% 11 Hình 10 Mức độ ảnh hưởng tham số chạy máy Bảng % ảnh hưởng thông số STT Thông số Nhiệt độ T Bước tiến ∆z Tốc độ chạy dụng cụ Vxy Đường kính dụng cụ D Tốc độ trục ∆z.n ∆z.D % ảnh hưởng 23,96 7,07 47,92 12,53 3,71 1,2 3,61 Kết phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy độ xác phép phân tích tương đối lớn thông qua hai hệ số xác định bội (R2) hệ số xác định bội điều chỉnh (R2adj) Nghĩa phương trình tuyến tính (mô tả tương quan đáp ứng yếu tố ảnh hưởng) giải thích khoảng 88% khác biệt thông số đáp ứng với yếu tố ảnh hưởng Trị số R2 có giá trị từ đến 100% (hay 1) Giá trị R2 cao dấu hiệu cho thấy mối liên hệ yếu tố ảnh hưởng đáp ứng chặt chẽ Hệ số điều 12 chỉnh xác định bội (R2adj) mô tả mức độ cải tiến phương sai phần dư yếu tố ảnh hưởng có mặt mô hình tuyến tính Nói chung, hệ số không khác so với hệ số xác định bội, không cần tâm mức Ảnh hưởng chủ yếu thông số chạy máy đến khả tạo hình SUS 304 thể biểu đồ (Hình 11) theo tỉ số S/N Vì thí nghiệm không xét đến nhiễu nên tỉ số S/N giá trị trung bình đồng dạng với Khả biến dạng tỉ lệ thuận với nhiệt độ chi tiết, bước tiến ∆z, tốc độ chạy dụng cụ tạo hình, tốc độ trục tỉ lệ nghịch đường kính dụng cụ Mức độ ảnh hưởng Vxy có ảnh hưởng lớn (47,92%), T (23,96%) Tốc độ trục bước tiến ∆z ảnh hưởng không đáng kể Hình 11 Ảnh hưởng thông số đến góc α theo tỉ số S/N Kết cho thấy, nhiệt độ cao, khả tạo hình SUS 304 lớn gia công phương pháp SPIF Ngoài ra, ảnh hưởng kết hợp bước xuống dao ∆z đường kính dụng cụ đến khả tạo hình chiếm 3,61% Ảnh hưởng cho thấy việc chọn bán kính dao hợp lý với bước tiến dao góp phần nâng cao khả tạo hình sản phẩm Phương trình mô tả mối liên quan biến trình (thông số gia công) đáp ứng (khả tạo hình) rút từ phân tích hồi quy tuyến tính: (4) 13 Bước tìm điều kiện chạy máy tối ưu đến khả tạo hình sản phẩm từ SUS 304 Có toán tối ưu lựa chọn từ phần mềm chia thành dạng: Nhỏ – Tốt hơn, Trung bình – Tốt nhất, Lớn – Tốt Để chọn toán thích hợp ta dựa vào tỷ số S/N, tỷ số xem mục tiêu cho thiết kế thông số chạy máy Ở nghiên cứu này, giá trị góc tạo hình lớn tốt, toán Lớn – Tốt phù hợp với yêu cầu Tỷ số S/N tính công thức (3) với mục tiêu tối ưu toán Lớn – Tốt chọn giá trị S/N nhỏ cho thông số chạy máy Giá trị tỷ số S/N điều kiện tối ưu tính theo công thức theo tổng giá trị trung bình (m) giá trị tỷ số S/N điều kiện tối ưu cho thông số thứ i (mi): ∑ Bộ giá trị tối ưu chạy máy để tạo hình sản phẩm cho bảng Giá trị góc tạo hình lớn với thông số đầu vào tối ưu 77,47o Bảng 3: Bộ giá trị tối ưu T (0C) 400 ∆z (mm) Vxy (mm/ph) D (mm) 0,5 1500 n (v/ph) α (O) ZM1 (mm) 1000 77,4713 52,6 4.2 Kiểm tra thực nghiệm 70 60 z (mm) 50 40 Thực nghiệm 30 CAD 20 10 0 10 20 30 x (mm) 40 50 Hình 12 So sánh biên dạng CAD với biên dạng thực nghiệm 14 Nhược điểm lớn phương pháp tạo hình gia tăng đơn điểm cho sản phẩm có sai số hình học Nhiều tác giả tập trung nghiên cứu cải thiện độ xác hình học sản phẩm Sai số chất trình tạo hình mà biên dạng biến dạng tự khuôn thiết bị hỗ trợ Đặc biệt kim loại khó biến dạng có độ đàn hồi lớn trường hợp SUS 304 Để xác định sai số hình học sản phẩm với biên dạng xác từ mô hình CAD, sản phẩm sau biến dạng đo biên dạng máy đo tọa độ CMM theo đường sinh sản phẩm cung phần tư Hình 12 mô tả so sánh biên dạng thực sản phẩm biên dạng CAD từ mô hình có sai số lớn loạt thí nghiệm Càng xa vùng kẹp kim loại sai số hai biên dạng lớn Điều dễ dàng nhận thấy biến dạng tự kim loại trở nên mềm ổn định sản phẩm có chiều cao lớn Biên dạng sản phẩm nhỏ biên dạng CAD đàn hồi vật liệu Mặc dù dụng cụ theo biên dạng CAD làm biến dạng rời đi, kim loại bị đàn hồi ngược trở lại Để khắc phục tượng này, cần xác định lượng đàn hồi để bù vào đường chạy dao lúc gia công Lượng bù dao tùy thuộc vào loại vật liệu sử dụng yếu tố công nghệ chạy máy Kết luận Nghiên cứu tập trung vào thiết kế hệ thống gia nhiệt gián tiếp khảo sát ảnh hưởng thông số công nghệ đến khả tạo hình sản phẩm từ SUS 304 Hệ thống gia nhiệt thiết kế đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn yêu cầu để tạo hình kim loại khó biến dạng SUS 304 nhiệt độ cao Hệ thống gia nhiệt cho phân bố nhiệt đồng thời gian đáp ứng nhiệt lâu so với phương pháp gia nhiệt trực tiếp Ưu điểm dễ chế tạo, sửa chữa, chi phí thiết kế thấp Khả tạo hình sản phẩm từ SUS 304 tăng đáng kể, khắc phục giới hạn tạo hình 15 gặp phải nhiệt độ phòng Góc tường lớn đạt thí nghiệm nghiên cứu cao, khoảng 77,46o nhiệt độ 400oC Kết phân tích hồi quy cho thấy bước tiến dao ngang nhiệt độ tham số để nâng cao khả tạo hình kim loại khó biến dạng công nghệ SPIF Bước tiến dao sâu đường kính dụng cụ thông số ảnh hưởng đến khả tạo hình sản phẩm Tài liệu tham khảo [1] T.S Byun, N Hashimoto, K Farrell, Temperature dependence of strain hardening and plastic instability behaviors in austenitic stainless steels.: Elsevier, 2004 [2] G Ambrogio, S Bruschi, A Ghiotti, L Filice, Formability of AZ31 magnesium alloy in warm incremental forming process., 2009 [3] Radu Crina, New configuration of the SPIF process - a review.: Journal of Engineering Studies and Research – Volume 16, No 4, 2010 [4] 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 [5] David Adams, Electrically Assisted Single Point Incremental Forming.: Department of Mechanical and Materials Engineering, Queen's University, Kingston, Canada [6] 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 [7] 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 16 B: Journal of Engineering Manufactur, 2013 [8] 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 [9] 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 [10] 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 [11] V.Franzen, L Kwiatkowski, P.A.F Martins, A.E Tekkaya, Single point incremental forming of PVC.: Elsevier, journal, 2008 [12] 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 incremental forming.: Journal of Materials Processing Technology 209, p 5514–5520, 2009 17