document

COMMUNICATIONS CÁC ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU MỚI TRONG CÔNG NGHỆ DẬP THỦY CƠ Nguyễn Văn Thành Dập thủy công nghệ tiên tiến nay, nghiên cứu, ứng dụng nhiều lĩnh vực hàng không vũ trụ, dân dụng, công nghiêp tơ, hóa học, dầu khí Cơng nghệ dập thủy bắt đầu đưa vào nghiên cứu vài năm gần số trường Đại học như: ĐH Bách khoa Hà Nội, Học viện Kỹ thuật Quân Tuy nhiên dừng lại mức độ khảo sát, nghiên cứu ban đầu, chưa đưa vào sản xuất công nghiệp việc hiểu biết công nghệ chưa phổ biến Bài viế tổng hợp lại tình hình nghiên cứu hướng nghiên cứu tới Việt Nam Nguyễn Văn Thành - ĐH Công Nghiệp Hà Nội; Email: nguyenvanthanh.dhcn@gmail.com Giới thiệu Dập thuỷ phương pháp tạo hình phơi nhờ sử dụng nguồn chất lỏng áp lực cao tạo kết hợp chuyển động máy khuôn nhằm biến dạng phơi để đạt hình dạng chi tiết theo yêu cầu Sản phẩm công nghệ dập thuỷ có chất lượng cao, thoả mãn yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật không bị chày xước bề mặt, không bị biến mỏng cục lớn Các nghiên cứu nước gần cho thấy, dập thủy cơ, ảnh hưởng yếu tố dập vuốt thơng thường: lực chặn, lực dập, cịn chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác như: áp suất chất lỏng lịng cối, ma sát bơi trơn thủy động, Nguyên nhân chế tạo hình dập thủy kim loại tạo hình nhờ chất lỏng có áp lực cao tạo kết hợp chuyển động khí thiết bị Đây nguyên nhân dẫn đến khác biệt dập thủy dập vuốt thông thường (chày cứng - cối cứng): giúp vật liệu biến dạng đồng đều, tăng hệ số dập vuốt (thuận lợi để chế tạo chi tiết phức tạp), không phụ Hình Sơ đồ nguyên lý dập thuỷ Số 1.2010 Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 73 THÔNG TIN TRAO ĐỔI thuộc vào giá trị khe hở chày cối z cách khắt khe dập truyền thống, đơn giản việc chế tạo chày cối, Ở Việt Nam nay, số nghiên cứu khẳng định tính ưu việt dập thủy cơ, nhiên, nghiên cứu bước đầu số yếu tố định khe hở z, lực chặn, lực dập, với chủng loại vật liệu ỏi thép tấm, nhơm, inox Chính vậy, để hiểu hơn, tiến tới làm chủ cơng nghệ này, cần phải có nhiều nghiên cứu, thực nghiệm chuyên sâu nhiều yếu tố dập thủy Và quan trọng cần đưa công nghệ vào ứng dụng thực tế sản xuất nước nhà, để minh chứng tính ưu việt cơng nghệ, thúc đẩy cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Các thông số ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trình dập thuỷ Dập thủy có nhiều điểm khác biệt so với dập vuốt truyền thống Chính vậy, ảnh hưởng yếu tố đến chất lượng sản phẩm khác Ngoài yếu tố như: lực dập, lực chặn, khe hở z, dập thuỷ cịn có áp suất chất lỏng lịng cối, bơi trơn thủy động, Các yếu tố dập thủy ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm Nếu thông số không hợp lý, sản phẩm dễ rách, nhăn, đặc biệt với sản phẩm có hình dạng phức tạp: góc cạnh, cơn, sâu, Vì vậy, vấn đề đặt xác định điều khiển thông số công nghệ: - Áp suất chất lỏng lòng cối - Áp suất chặn Việc xác định điều khiển thông số khơng đơn giản có lời giải Thực tế nhiều cán nghiên cứu lựa chọn đường kết hợp mô số với thực nghiệm Hiện nay, mô số công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc tối ưu thông số công nghệ trình dập thủy cơ, giúp giảm thiểu trình dập thử Phần mềm chuyên dụng Dynaform đáp ứng đỏi hỏi mơ hình điều kiện biên toán dập thủy ứng dụng rộng rãi Kết hợp với mô số điều khiển thông số công nghệ, dập thủy công nghệ ưu việt hàng đầu để ứng dụng vào nghiên cứu sản xuất nước ta Ứng dụng Trên giới, dập thủy ứng dụng nhiều lĩnh vực 74 Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ Số 1.2010 Hình Đồ thị lực dập – hành trình dập thủy (đường cao nhất) dập truyền thống (đường thấp nhất) Hình Đồ thị lực chặn – hành trình dập thủy Hình Đồ thị áp suất chất lỏng lòng cối – hành trình - Trong dân dụng: sản phẩm nồi 2, lớp cách nhiệt, loại bồn rửa (hình 6) - Trong y tế, hóa học: ứng dụng để chế tạo loại bình chứa nhiều lớp, chống ăn mịn hóa học, đảm bảo an tồn sử dụng - Trong cơng nghiệp tơ, xe máy: ứng dụng nhiều để chế tạo loại ống, nắp đậy (hình 7) COMMUNICATIONS Hình Kết mơ với Dynaform Hình Sản phẩm dân dụng nhiều lớp - Trong lĩnh vực hàng khơng, khí Dập thủy cho độ đồng vật liệu dập, tăng khả biến dạng vật liệu (tăng 30% so với dập vuốt thông thường) Đối với hình dạng phức tạp (hình 8), áp suất chất lỏng điểm nhau, vật liệu bám sát vào chày - khơng có dịch chuyển tương đổi chày phơi, tăng khả điền đầy cho phôi Đặc biệt với chi tiết phức tạp, không chịu ảnh hưởng khắt khe khe hở z, việc chế tạo khuôn đơn giản nhiều, cần chế tạo chày theo hình dạng chi tiết cịn cối thùng chất lỏng Đây lý làm cho công nghệ áp dụng rộng rãi sản xuất giới Kết luận Bài báo khái quát tính ưu việt dập thủy cơ, số thông số công nghệ quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm dập thủy hướng áp dụng mô số nghiên cứu công nghệ Tuy nhiên, để nắm bắt công nghệ làm để đưa vào sản xuất thực tế Việt Nam câu hỏi lớn Theo chúng tôi, trước hết phải tiến hành nghiên cứu sâu hơn, rộng yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trình dập thủy cơ, nhiều loại vật liệu khác phần mềm, thực nghiệm Đồng thời, cần tiến hành đo điều khiển thông số công nghệ Sản xuất thử nghiệm kiểm chứng tính cơng nghệ tính kinh tế phương pháp Như thực làm chủ công nghệ để đưa vào áp dụng thực tiễn TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình Sản phẩm cơng nghiệp tơ, xe máy Hình Sản phẩm có hình dạng phức tạp [1] Phạm Văn Nghệ; Nguyễn Đắc Trung: Ứng dụng FEM mô số trình dập vuốt ngược thuỷ chi tiết đối xứng trục Tạp chí Cơ khí Việt nam Tr 42-44, số 103, tháng 10.2005 [2] Nguyen Dac Trung: In uence of process parameters on the product properties by using hydro-mechanical forming, Proceeding Field wise seminar in manufacturing engineering, Hanoi 28.29 August 2007 [3] Lihui Lang , Joachim Danckert, Karl Brian Nielsen, Investigation into hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure Part II Numerical analysis of the drawing mechanism and the process parameters, Journal of Materials Processing Technology 166 (2005) 150–161 Số 1.2010 Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 75