Mô phỏng quá trình cơ nhiệt cho vật thể rỗng có thành mỏng biến đổi bằng phần mềm máy tính và ứng dụng thực tiễn

Mô phỏng quá trình cơ nhiệt cho vật thể rỗng có thành mỏng biến đổi bằng phần mềm máy tính và ứng dụng thực tiễn Mô phỏng quá trình cơ nhiệt cho vật thể rỗng có thành mỏng biến đổi bằng phần mềm máy tính và ứng dụng thực tiễn luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

PHẠM HỒNG QUANG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM HỒNG QUANG MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CƠ - NHIỆT CHO VẬT THỂ RỖNG CHUN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ CĨ THÀNH MỎNG BIẾN ĐỔI BẰNG PHẦN MỀM MÁY TÍNH VÀ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ thuật khí KHỐ 2016B Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM HỒNG QUANG MƠ PHỎNG Q TRÌNH CƠ - NHIỆT CHO VẬT THỂ RỖNG CÓ THÀNH MỎNG BIẾN ĐỔI BẰNG PHẦN MỀM MÁY TÍNH VÀ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS – TS NGUYỄN THỊ PHƯƠNG GIANG Hà Nội – 2018 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Phạm Hồng Quang Đề tài luận văn: Mơ q trình - nhiệt cho vật thể rỗng có thành mỏng biến đổi phần mềm máy tính ứng dụng thực tiễn Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số SV: CB160190 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày… .………… với nội dung sau: …………………………………………………………………………………………………… ………… ………………………………………………………………………………………… ………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………… …………………………………………………………………………………… Ngày Giáo viên hướng dẫn tháng năm 2018 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất nội dung luận văn “Mơ q trình - nhiệt vật thể rỗng có thành mỏng biến đổi phần mềm máy tính ứng dụng thực tiễn” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực hướng dẫn cán hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Thị Phương Giang Các số liệu tài lệu luận văn trung thực Kết nghiên cứu chưa công bố công trình nghiên cứu khác thời điểm Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2018 Tác giả luận văn Phạm Hồng Quang Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU 10 Tính cấp thiết đề tài luận văn 10 Lịch sử nghiên cứu 10 Mục đích nghiên cứu đề tài, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 11 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài luận văn 11 Phương pháp nghiên cứu 12 CHƯƠNG I 13 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MƠ PHỎNG VÀ MƠ HÌNH HĨA 13 Q TRÌNH TRÊN MÁY TÍNH – CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG 13 1.1 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MƠ PHỎNG VÀ MƠ HÌNH HĨA Q TRÌNH TRÊN MÁY TÍNH 13 1.2 CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG 14 1.2.1 Cơ sở hình học chuyển đổi liệu phần mềm 14 1.2.2 Giới thiệu phần mềm chun thiết kế mơ hình hình học – Autodesk Inventor 17 1.2.3 Giới thiệu phần mềm mô chuyên ngành Deform 3D 20 1.2.4 Giới thiệu phần mềm mô chuyên ngành Ansys 28 1.2.5 Các bước tiến hành thực tốn mơ 35 Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí CHƯƠNG 37 MÔ PHỎNG TRẠNG THÁI CƠ - NHIỆT 37 CỦA VẬT THỂ RỖNG CÓ THÀNH MỎNG BIẾN ĐỔI 37 2.1 MƠ HÌNH TỐN HỌC 37 2.1.1 Đặt toán 37 2.1.2 Bài toán nhiệt 38 2.1.3 Bài toán trạng thái ứng suất - biến dạng 41 2.2 MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG TRẠNG THÁI CƠ NHIỆT 45 CHƯƠNG 52 XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG Q TRÌNH CHỊU TẢI 52 CỦA VỎ ĐẠN TRONG BUỒNG NÒNG SÚNG 52 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH MÔ PHỎNG THỰC TIỄN 52 3.1.1 Đặt vấn đề 52 3.1.2 Mơ hình tính tốn 57 3.2 TÍNH TỐN LẠI THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ 61 3.2.1 Tính tốn lại hệ số dập vuốt 61 3.2.2 Tính tốn hệ số biến mỏng chiều dày thành qua lần dập 62 3.2.3 Tính tốn lại thơng số ngun cơng tạo hình ổ hạt lửa 64 3.3 SẢN XUẤT VÀ KẾT QUẢ KIỂM TRA SẢN PHẨM 67 3.3.1 Kiểm tra mặt vỏ đạn 67 3.3.2 Kiểm tra kích thước vỏ đạn dưỡng kiểm 67 3.3.3 Kiểm tra khối lượng vỏ đạn 67 3.3.4 Kiểm tra độ cứng vỏ đạn 68 3.3.5 Kiểm tra thể tích bên vỏ đạn 69 3.3.6 Kiểm tra chiều dày thành vỏ đạn 69 Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí 3.3.7 Kiểm tra chiều dày phần đáy vỏ đạn 70 3.3.8 Kiểm tra chiều sâu hướng nếp gấp vỏ đạn 70 3.3.9 Kết bắn kiểm tra 70 KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN VĂN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BVSP Bản vẽ sản phẩm ĐKKT Điều kiện kỹ thuật TLTK Tài liệu thiết kế HVQH Hiển vi quang học Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chun ngành: Kỹ thuật khí DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cấu trúc file IGS sử dụng mã điện tốn ASCII đối tượng vẽ 16 Hình 1.2 Cấu trúc file STL minh họa hình cầu 16 Hình 1.3 Sơ đồ chuyển đổi định dạng file từ phần mềm 17 Hình 1.4 Giao diện phần mềm Autodesk Inventor 18 Hình 1.5 Các lệnh 18 Hình 1.6 Thao tác trình duyệt phần mềm Autodesk Inventor 19 Hình 1.7 Các vùng đồ họa khác phần mềm 20 Hình 1.8 Các bước thực tốn mơ Deform 3D 22 Hình 1.9 Giao diện Deform 3D 23 Hình 1.10 Giao diện mô đun DEFORM-3D Pre 24 Hình 1.11 Cửa sổ cài đặt thông số điều khiển phần mềm 25 Hình 1.12 Thư viện vật liệu Deform 3D 25 Hình 1.13 Tạo tiếp xúc đối tượng 26 Hình 1.14 Cửa sổ Deform 3D - Post 27 Hình 1.15 Giao diện phần mềm Ansys 11 28 Hình 1.16 Một số mơ hình vật liệu dùng Ansys 32 Hình 1.17 Đặt điều kiện biên điều khiển trình giải 33 Hình 1.18 Ví dụ tốn dập thể tích khn kín 35 Hình 2.1 Gán thuộc tính vật liệu mơ có sẵn thư viên phần mềm 46 Hình 2.2 Mơ hình hóa vật thể phần mềm Autodesk Inventor 2016 47 Hình 2.3 Mơ hình tính toán phần mềm ANSYS 47 Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chun ngành: Kỹ thuật khí Hình 2.4 Chia lưới phần tử 48 Hình 2.5 Đặt tải, đặt điều kiện biên cho toán 48 Hình 2.6 Ứng suất vật thể chịu tác dụng áp suất, nhiệt độ 49 Hình 2.7 Ứng suất tương đương vật thể chịu tác dụng áp suất, nhiệt độ 50 Hình 2.8 Biến dạng theo trục X 50 Hình 2.9 Biến dạng tương đương vật thể 51 Hình 3.1 Vỏ đạn (chế thử hồn thiện cơng nghệ sản xuất) sau bắn thử nghiệm 53 Hình 3.2 Vỏ đạn nạp vào buồng nịng súng 53 Hình 3.3 Kết cấu vỏ đạn súng 54 Hình 3.4 Mơ hình hình học 2D để kiểm bền 58 Hình 3.5 Mơ hình điều kiện biên để giải tốn 59 Hình 3.6 Hình ảnh ứng suất vỏ đạn trường hợp thực tế sản xuất (R đáy = 0,5) 59 Hình 3.7 Hình ảnh ứng suất vỏ đạn theo TLTK (R đáy = 1) 60 Hình 3.8 Dựng hình so sánh hình dáng đầu chày qua lần dập 65 Hình 3.9 Dựng hình so sánh hình dáng đầu chày qua lần dập sau thay đổi 66 Hình 3.10: Biểu đồ phân bố khối lượng vỏ đạn hồn chỉnh 68 Hình 3.11: Biểu đồ phân bố độ cứng vỏ đạn vị trí 68 Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí - Thay đổi bước công nghệ nhằm thay đổi R đáy, chiều dày thành vỏ đạn (để đảm bảo bền); - Thay đổi chày cối cho bước vuốt nhằm đảm bảo hệ số dập vuốt đảm bảo chiều dày thành theo thiết kế; - Nghiên cứu thay đổi công nghệ chặng xử lý nhiệt (Ủ phôi bát, nướng miệng) để đảm bảo độ cứng vỏ đạn nằm phạm vi cho phép 3.2 TÍNH TỐN LẠI THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ 3.2.1 Tính tốn lại hệ số dập vuốt Theo tài liệu thiết kế, chi tiết vỏ đạn chi tiết dạng trịn xoay, có chiều dày biến đổi từ đáy (0,9 mm) đến miệng (0,33 mm), biên dạng hình chai, gờ bằng, q trình chế tạo từ phơi thành chi tiết phải trải qua nguyên công tạo ống (dập bát, dập vuốt) tạo hình (tóp miệng, xén chiều dài), ngun cơng tạo ống ảnh hưởng trực tiếp đến chiều dài, chiều dày sản phẩm sau lần thực hiện, cần tính tốn lại thơng số cơng nghệ chủ yếu tập trung vào tính tốn lại hệ số dập vuốt, cụ thể tính tốn cho dạng chi tiết trịn xoay có biến mỏng thành Số lần dập vuốt kích thước chi tiết qua lần dập tính tốn theo cơng thức sau: n lg t n  lg t1 lg Fn  lg F1  100 100 lg lg 100   100   (3.1) Hệ số dập vuốt xác định sau: - Hệ số dập vuốt lần đầu: d1 D d1: đường kính chi tiết sau lần dập vuốt m1  (3.2) D: đường kính phơi - Hệ số dập vuốt lần thứ 2: Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 61 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật m2  Chuyên ngành: Kỹ thuật khí d2 d1 (3.3) - Tổng quát: gọi hệ số dập vuốt lần thứ n mn : mn  dn d n 1 (3.4) Với thông số đầu vào đầu chi tiết sau: - Chiều dày phôi tấm: t = 3,2 mm - Chiều dày chi tiết sau hoàn thành (nơi mỏng nhất): t n = 0,3 mm; - Trị số biến dạng trung bình: Lấy E = 40 (tính theo %) Thực bước tính tốn phần mềm Micosoft Excel kết hợp so sánh với hệ số dập vuốt cho phép qua lần dập tham khảo hệ số dập vuốt số sản phẩm truyền thống làm nhiều năm đơn vị, ta có bảng thơng số sau: Số lần dập vuốt: 05 lần (tính lần cắt tiền dập bát) Bảng 3.2 Bảng hệ số dập vuốt qua lần dập Hệ số dập vuốt Thay đổi Tham khảo Nguyên công Đang sản xuất Dập bát 0,740 0,740 0,720 0,630 Vuốt 0,838 0,840 0,834 0,820 Vuốt 0,899 0,865 0,912 0,840 Vuốt 0,902 0,886 0,945 0,860 Vuốt 0,880 0,931 [m] 0,880 0,957 3.2.2 Tính tốn hệ số biến mỏng chiều dày thành qua lần dập Mức độ biến dạng ε hệ số biến mỏng kn dập vuốt có biến mỏng thành xác định theo công thức:  Fn 1  Fn   kn Fn 1 (3.5) Hệ số biến mỏng kn: Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 62 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật kn  Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Fn t  n Fn 1 t n1 (3.6) Trong đó: Fn-1, Fn: diện tích tiết diện ngang trước sau biến dạng, mm2; tn-1, tn : chiều dày thành trước sau dập vuốt Trong tính tốn thường sử dụng trị số ε kn trung bình cho theo bảng 3.3 Bảng 3.3 Trị số ε kn trung bình dập vuốt biến mỏng thành (tính theo %) Dập vuốt biến mỏng Dập vuốt biến mòng lần đầu lần sau Vật liệu Thép mềm Thép cứng trung bình (0,25 ÷ 0,35) %C ε kn ε kn 55 ÷ 60 45 ÷ 40 35 ÷ 45 65 ÷ 55 35 ÷ 40 65 ÷ 60 25 ÷ 30 75 ÷ 70 Chiều dày thành qua lần dập: t1=k1.S; t2=k2 t1; tn=kn tn1 (3.7) đó: t n tn-1 chiều dày thành trước sau dập vuốt; kn hệ số giảm mỏng cho phép, - Ta có chiều dày lý thuyết giảm xuống qua chặng sau: + Dập bát: t1 = k1 S = 0,4.3.2 = 1,28 mm + Dập vuốt 1: t = k2.t1 = 0,55.1.28 = 0,74 mm + Dập vuốt 2: t = k3.t2 = 0,55.0,74 = 0,39 mm + Dập vuốt 3: t = k4.t3 = 0,55.0,39 = 0,214 mm + Dập vuốt 4: t = k5.t4 = 0,55.0,214 = 0,118 mm Tuy nhiên, với chiều dày mỏng chi tiết sau hoàn thiện t = 0,2 mm cần phải điều chỉnh lại hệ số dập vuốt cho phù hợp Kết hợp với hệ số dập vuốt xác định, kết hợp tham khảo số sản phẩm sản xuất ổn định dựa kinh nghiệm, ta có bảng hệ số biến mỏng sau: Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 63 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Bảng 3.4 Bảng hệ số biến mỏng qua lần dập Hệ số biến mỏng Nguyên công Đang sản xuất Tham khảo Thay đổi [k] Dập bát 0,734 0,668 0,650 ≥ 0,400 Vuốt 0,297 0,420 0,400 ≥0,400 Vuốt 0,650 0,644 0,600 ≥0,550 Vuốt 0,659 0,715 0,600 ≥0,550 Vuốt 0,700 0,445 0,666 ≥0,550 - Qua tính tốn, điều chỉnh hệ số biến mỏng chiều dày thành sản phẩm cần đạt ta có chiều dày thành chặng dập vuốt đề xuất sau: + Dập bát: t1 = k1 S = 0,65.3,2 = 2,08 mm + Dập vuốt 1: t = k2.t1 = 0,40.1,28 = 0,832 mm + Dập vuốt 2: t = k3.t2 = 0,602.0,832 = 0,5 mm + Dập vuốt 3: t = k4.t3 = 0,6.0,5 = 0,3 mm + Dập vuốt 4: t = k5.t4 = 0,666.0,3 = 0,2 mm 3.2.3 Tính tốn lại thơng số ngun cơng tạo hình ổ hạt lửa Dạng hỏng chi tiết chủ yếu cách đáy khoảng từ ÷ 5,5 mm, ngồi ngun nhân khơng đảm bảo bền chi tiết có số khuyết tật nguyên nhân sau: - Khuyết tật vật liệu trình sản xuất (có tạp chất, rỗ khí ….); - Khuyết tật chế độ gia cơng chưa hợp lý (bán kính cong chày qua lần gia công chưa hợp lý); Do vật liệu sản phẩm tiêu chuẩn, kiểm định chất lượng trước đưa vào sản xuất nên ta bỏ qua nguyên nhân khuyết tật vật liệu, tập trung nghiên cứu thơng số hình học chày dập Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 64 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Đối với ngun cơng tạo hình chi tiết, q trình hình thành hồn thiện sản phẩm chủ yếu dựa ngun lý cân thể tích, hình dáng, thơng số hình học chày định đến chất lượng, kích thước phần tạo hình Tiến hành so sánh kích thước, hình dáng đầu chày qua ngun cơng phương pháp dựng hình, rút nhận xét sau: Kích thước, hình dáng đầu chày chưa hợp lý, đặc biệt nguyên công tạo ống lần cuối (dập vuốt 4) với nguyên công tạo hình ổ hạt lửa (dập lõm, dập bằng) dễ gây nên khuyết tật q trình gia cơng Hình 3.8 Dựng hình so sánh hình dáng đầu chày qua lần dập Tiến hành so sánh, đối chiếu kích thước đầu chày sản phẩm chạy ổn định, ta có kích thước đầu chày nguyên công sau: Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 65 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Bảng 3.5 Kích thước đầu chày qua lần dập Kích thước đầu chày Đang sản xuất (BVSP: R1,2) Tham khảo (BVSP: R0,8) Thay đổi (BVSP: R1,0) Dập bát R1,8 R1,8 R1,8 Vuốt R1,0 R1,0 R1,0 Vuốt R1,5 R1,5 R1,3 Vuốt R1,5 R3,0 R1,5 Vuốt R1,2 R1,0 R3,0 Dập lõm R0,5 R2,5 R2,5 Dập R0,5 R0,8 R0,8 Ngun cơng Dựng hình so sánh kích thước qua lần dập, kết sau: Hình 3.9 Dựng hình so sánh hình dáng đầu chày qua lần dập sau thay đổi Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 66 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí 3.3 SẢN XUẤT VÀ KẾT QUẢ KIỂM TRA SẢN PHẨM Như trình bày tính tốn cơng nghệ phần trước, tác giả tập trung thiết kế tính tốn lại cơng nghệ, dụng cụ chế tạo tiến hành sản xuất vỏ đạn theo thông số tính tốn về: thay đổi dụng cụ ngun công dập vuốt, đặc biệt nguyên công vuốt tạo ống lần cuối, điều chỉnh thơng số hình học dụng cụ ngun cơng tạo hình (tóp miệng) Trong trình thực sản xuất thử nghiệm, trước sau nguyên công sản xuất kiểm tra kích thước chi tiết yếu tố đảm bảo khác Tuy nhiên, khuôn khổ luận văn, tác giả báo cáo kết cuối đạt chi tiết Kết kiểm tra kích thước tiêu vỏ đạn (sản xuất thử nghiệm sau áp dụng kết tính tốn, điều chỉnh cơng nghệ, dụng cụ ngun cơng cụ thể sau: 3.3.1 Kiểm tra mặt ngồi vỏ đạn - Số lượng kiểm tra: 500 vỏ - Phương pháp: Kiểm tra quan sát trực tiếp - Yêu cầu: Bề mặt vỏ đạn đạt yêu cầu theo BVSP ĐKKT - Kết luận: Đạt yêu cầu 3.3.2 Kiểm tra kích thước vỏ đạn dưỡng kiểm - Số lượng kiểm tra: 300 vỏ - Phương pháp: Kiểm tra trực tiếp dưỡng kiểm - Yêu cầu: Các kích thước vỏ đạn đạt yêu cầu theo quy định BVSP ĐKKT - Kết quả: Các kích thước kiểm tra đạt dưỡng kiểm - Kết luận: Đạt yêu cầu 3.3.3 Kiểm tra khối lượng vỏ đạn - Số lượng kiểm tra: 100 vỏ - Phương pháp: Cân 100 vỏ đạn cân kỹ thuật, độ xác 10 -3 g - Kết quả: Khối lượng vỏ đạn đạt từ (5,40 ÷ 5,59) g Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 67 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Khối lượng vỏ đạn hồn chỉnh 25 22 20 15 14 14 10 1 5 1 5.4 5.45 5.47 5.48 5.49 5.5 5.51 5.52 5.53 5.54 5.55 5.56 5.57 5.59 Hình 3.10: Biểu đồ phân bố khối lượng vỏ đạn hoàn chỉnh 3.3.4 Kiểm tra độ cứng vỏ đạn - Số lượng kiểm tra: 05 vỏ - Phương pháp: Đo máy đo độ cứng Vickers, tải trọng kg - Yêu cầu: Độ cứng vỏ đạn vị trí đạt yêu cầu theo quy định của tài liệu thiết kế Độ cứng vỏ đạn vị trí Qui định: Mặt đáy: 185 215 HV; Cách đáy 24 mm: 220 260 HV Cách đáy 35 mm: 210 235 HV; Cách miệng mm: 175 205 HV 240 230 220 210 200 226 224 215 213 204 196 190 197 193 228 224 217 222 201 198 200 192 219 212 201 196 180 170 Mặ t đá y Vỏ Cách đáy 24 mm Vỏ Vỏ Cách đáy 35 mm Vỏ Cá ch mi ệng mm Vỏ Hình 3.11: Biểu đồ phân bố độ cứng vỏ đạn vị trí - Kết luận: Đạt yêu cầu Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 68 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí 3.3.5 Kiểm tra thể tích bên vỏ đạn - Số lượng kiểm tra: 10 vỏ - Phương pháp: Đo ống chuẩn Microburet - Yêu cầu: Thể tích bên vỏ đạn ≥ 1,95 cm3 - Kết quả: Thể tích bên vỏ đạn đạt từ (1,98÷2,00) cm3 (Quy định ≥ 1,95 cm3); - Kết luận: Đạt yêu cầu 3.3.6 Kiểm tra chiều dày thành vỏ đạn - Số lượng kiểm tra: 10 vỏ - Phương pháp: Đo Panme đầu nhọn (0÷25) mm cấp xác 0,01 mm, thước vạch dấu - Yêu cầu: Chiều dày thành vỏ đạn kiểm tra vị trí theo quy định đạt yêu cầu BVSP ĐKKT - Kết kiểm tra sau: Bảng 3.6 Chiều dày thành vỏ đạn vị trí Vị trí cách đáy mm 24 mm [1,05 -0,25 mm] [0,42 -0,09 mm] 0,90/0,98/0,88/0,95 0,35/0,37/0,35/0,37 0,85/0,95/0,84/1,02 0,35/0,36/0,36/0,38 0,85/0,98/0,90/0,96 0,35/0,37/0,35/0,37 0,89/0,94/0,86/0,94 0,36/0,37/0,36/0,38 0,92/0,93/0,95/0,92 0,35/0,37/0,35/0,36 0,85/0,95/0,89/0,92 0,35/0,36/0,36/0,36 0,91/0,94/0,88/0,90 0,36/0,37/0,35/0,37 0,95/1,04/0,86/0,91 0,37/0,38/0,34/0,35 0,87/0,99/0,89/1,00 0,35/0,37/0,34/0,38 10 0,85/0,98/0,87/0,93 0,35/0,36/0,36/0,37 Max 1,04 0,38 Min 0,84 0,34 - Kết luận: Đạt yêu cầu TT Học viên: Phạm Hồng Quang 36,5 mm [0,35 -0,09 mm] 0,30/0,31/0,30/0,32 0,30/0,31/0,30/0,31 0,30/0,31/0,30/0,32 0,30/0,32/0,31/0,32 0,30/0,32/0,31/0,32 0,31/0,31/0,29/0,30 0,32/0,33/0,29/0,30 0,31/0,32/0,29/0,30 0,30/0,33/0,30/0,32 0,30/0,32/0,30/0,31 0,33 0,29 Phần miệng [0,32 -0,09 mm] 0,29/0,30/0,29/0,31 0,30/0,31/0,30/0,32 0,27/0,29/0,30/0,31 0,29/0,30/0,30/0,31 0,30/0,30/0,31/0,31 0,30/0,30/0,29/0,30 0,31/0,32/0,30/0,30 0,31/0,32/0,29/0,28 0,29/0,31/0,30/0,32 0,29/0,30/0,30/0,31 0,32 0,28 GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 69 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí 3.3.7 Kiểm tra chiều dày phần đáy vỏ đạn - Số lượng kiểm tra: 10 vỏ - Yêu cầu: Chiều dày phần đáy vỏ đạn đạt 1,4 -0,25 mm - Kết quả: Đạt khoảng 1,15 mm đến 1,30 mm - Kết luận: Đạt yêu cầu 3.3.8 Kiểm tra chiều sâu hướng nếp gấp vỏ đạn - Số lượng kiểm tra: 10 vỏ - Phương pháp: Kiểm tra kính HVQH XJP-6A - Yêu cầu: Chiều sâu nếp gấp ≤ 0,75 mm, hướng nếp gấp thẳng theo đường trục vỏ đạn - Kết quả: Chiều sâu nếp gấp từ (0,36÷0,48) mm, hướng nếp gấp thẳng, song song với trục vỏ đạn - Kết luận: Đạt yêu cầu 3.3.9 Kết bắn kiểm tra 3.3.9.1 Đặc điểm sản phẩm - Vỏ đạn đầu đạn chế tạo đạt yêu cầu theo tài liệu thiết kế; - Liều phóng: Thuốc phóng trước tổng lắp thành viên bảo ôn ≥ 24 liên tục nhiệt độ (15 ÷ 25) o C, độ ẩm (50 ÷ 65)% kiểm tra hàm ẩm đạt yêu cầu - Hạt lửa chế tạo đạt yêu cầu kỹ thuật; 3.3.9.2 Phương tiện, thiết bị - Súng chuyên dùng đo vận tốc kiểm tra đạt yêu cầu kỹ thuật; - Súng chuyên dùng đo áp suất có vị trí đo áp suất miệng vỏ đạn kiểm tra đạt yêu cầu kỹ thuật; - Súng thử nghiệm kiểm tra hợp cách; - Xác định vận tốc thiết bị đo Bulangie; - Xác định áp suất Crusher loại 0,2 cm2; trụ đồng 46,5 mm, dự áp 2.500 kG/cm2 Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 70 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí 3.3.9.3 Nội dung bắn kiểm tra Mục 1: Bắn kiểm tra theo điều kiện kỹ thuật Bảng 3.7: Kết bắn thử nghiệm T Nội Số T dung lượng (1) (2) (3) Bắn kiểm 20 viên tra vận tốc đầu đạn cự ly 25 m Bắn kiểm tra áp suất khí thuốc Bắn kiểm tra độ bền vỏ đạn hoạt động bình thường súng nhiệt độ môi trường Điều kiện Yêu cầu Kết thử nghiệm kỹ thuật kiểm tra (4) (5) (6) - Súng chuyên dùng V25T B = 953  972 - Ngày 11/7/2018 bắn đo vận tốc; V25T B = 960,8 m/s m/s - Thiết bị đo V25  30 m/s Vmax = 971,4 m/s Bulangie Vmin = 952,7 m/s V25 = 18,7 m/s - Ngày 12/7/2018 V25T B = 957,2 m/s Vmax = 964,8 m/s Vmin = 950,0 m/s V25 = 14,8 m/s 10 viên - Súng chuyên dùng PmaxTb3.200 kG/cm2 - Ngày 11/7/2018 bắn đo áp suất Pmaxmax3.550kG/cm2 PmaxTb=3.174kG/cm2 miệng vỏ đạn số Pmaxmin2.650 kG/cm2 Pmaxmax=3.412kG/cm Pmaxmin=2.921kG/cm2 - Trụ đồng 46,5 - Ngày 12/7/2018 mm, dự áp 2.500 PmaxTb=3.119kG/cm2 kG/cm Pmaxmax=3.205kG/cm2 Pmaxmin=2.921kG/cm2 100 - Súng thử nghiệm - Súng liên - Súng liên viên/ kiểm tra đạt yêu tốt, tự động hất vỏ; tốt, tự động hất vỏ; súng cầu kỹ thuật - Vỏ đạn hạt lửa - Vỏ đạn hạt sau bắn không lửa sau bắn có dạng hỏng khơng chứng tật có dạng hỏng nằm phạm vi cho phép điều kiện kỹ thuật Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 71 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí (1) (2) (3) (4) (5) (6) Bắn kiểm 100 viên - Súng thử nghiệm - Súng liên - Súng liên tra độ bền kiểm tra đạt yêu tốt, tự động hất vỏ; tốt, tự động hất vỏ; vỏ đạn cầu kỹ thuật; hoạt động - Đạn bảo ôn sau bắn không lửa sau bắn bình mơi trường có có dạng hỏng không chứng tật thường nhiệt độ (50±2) o C có dạng súng thời gian 02 hỏng nhiệt liên tục độ - Vỏ đạn hạt lửa - Vỏ đạn hạt nằm phạm vi cho phép điều kiện kỹ 50±2 oC thuật Mục 2: Bắn tăng cường khẳng định bền vỏ đạn hoạt động súng nhiệt độ cao Bảng 3.8: Kết bắn tăng cường Nội dung T T Số lượng Điều kiện thử nghiệm Yêu cầu kỹ thuật Kết kiểm tra Bắn kiểm 200 - Súng thử nghiệm - Súng liên - Súng liên tra độ bền viên kiểm tra đạt yêu tốt, tự động hất vỏ; tốt, tự động hất vỏ; vỏ đạn cầu kỹ thuật; hoạt động - Đạn bảo ôn sau bắn không lửa sau bắn bình mơi trường có có dạng hỏng không chứng tật thường nhiệt độ (50±2) o C có dạng súng nhiệt độ thời gian 02 hỏng nằm liên tục; phạm vi cho phép 50±2 oC - 100 viên/1 chế độ điều kiện kỹ (bắn bắn chế độ: phát liên - Vỏ đạn hạt lửa - Vỏ đạn hạt thuật thanh) Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 72 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Kết luận chương Sản phẩm vỏ đạn chế tạo, kiểm tra tĩnh bắn kiểm tra đạt yêu cầu theo qui định tài liệu thiết kế - Trong trình sản xuất, có điều chỉnh số ngun cơng dập vuốt (dập ống lần cuối), nướng miệng, tóp miệng (nguyên cơng tạo hình vỏ đạn) để đảm bảo chất lượng ổn định Các vỏ đạn cần tiếp tục kiểm soát chặt chẽ, kiểm tra liên tục để khẳng định khơng có sai hỏng q trình sản xuất sau Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 73 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí KẾT LUẬN CHUNG CỦA LUẬN VĂN Luận văn hoàn thiện khối lượng, nội dung đề như: - Nghiên cứu phương pháp mơ hình hóa q trình mơ số máy tính Tìm hiểu khái qt cách thức sử dụng, xây dựng mơ hình, đặt tốn, điều kiện biên, ràng buộc số thuộc tính vật liệu, chuyển vị … số phần mềm phục vụ cho cơng tác mơ hình hóa vật thể mô chuyên ngành Inventor, Deform 3D, Ansys - Nghiên cứu trạng thái nhiệt vật thể có thành mỏng biến đổi, thực mơ phần mềm máy tính áp dụng kết mơ đề đề xuất phương án công nghệ cho sản phẩm thực tế Đồng thời kết hợp lý thuyết thực nghiệm, ứng dụng công nghệ dập nguội để sản xuất, kiểm tra tĩnh bắn thử nghiệm sản phẩm vỏ đạn, khẳng định chất lượng sản phẩm Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 74 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật khí TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Chương (2014), Thiết kế chế tạo sản phẩm khí, Nhà xuất Tri thức, Việt Nam Nguyễn Ngọc Chương (2014), Thiết kế trình cơng nghệ chế tạo sản phẩm khí, Nhà xuất Tri thức, Việt Nam Nguyễn Hữu Lộc (2008), Mơ hình hóa sản phẩm khí với Autodesk Inventor, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Việt Nam Lê Quang Minh, Nguyễn Văn Vượng (2012), Sức bền vật liệu, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, Việt Nam Đinh Văn Phong (1997), Công nghệ dập tấm, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Việt Nam Trịnh Văn Quang (2013), Cơ sở phương pháp phần tử hữu hạn truyền nhiệt, Nhà xuất giới, Việt Nam Nguyễn Đắc Trung, Lê Thái Hùng, Nguyễn Như Huynh, Nguyễn Trung Kiên (2011), Mơ số q trình biến dạng, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, Việt Nam Romannopxki V.P (1972), Sổ tay dập nguội, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Việt Nam Tôn Yên (1974), Công nghệ dập nguội, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, Việt Nam 10 G.A Đanhilin, V.P.Ogorodnhicov, A.B Davolocin – Biên dịch: Nguyễn Văn Thủy, Trần Văn Định, Trần Đình Thành (2007), Cơ sở thiết kế đạn súng binh, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Việt Nam 11 Đinh Bá Trụ (2000), Hướng dẫn sử dụng Ansys, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Việt Nam Học viên: Phạm Hồng Quang GVHD: PGS - TS Nguyễn Thị Phương Giang 75 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - PHẠM HỒNG QUANG MƠ PHỎNG Q TRÌNH CƠ - NHIỆT CHO VẬT THỂ RỖNG CÓ THÀNH MỎNG BIẾN ĐỔI BẰNG PHẦN MỀM MÁY TÍNH VÀ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN... pháp mơ mơ hình hóa q trình máy tính - phần mềm ứng dụng Chương 2: Mơ q trình nhiệt cho vật thể rỗng có thành mỏng biến đổi phần mềm máy tính Chương 3: Xây dựng mơ hình mơ q trình chịu tải vỏ đạn... cam đoan tất nội dung luận văn “Mơ q trình - nhiệt vật thể rỗng có thành mỏng biến đổi phần mềm máy tính ứng dụng thực tiễn? ?? cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, thực hướng dẫn cán hướng dẫn: PGS