Ứng dụng công nghệ dập thủy tĩnh phôi tấm để tạo hình chi tiết có biên dạng phức tạp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - TẠ THỊ HƯƠNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DẬP THỦY TĨNH PHƠI TẤM ĐỂ TẠO HÌNH CHI TIẾT CÓ BIÊN DẠNG PHỨC TẠP Chuyên ngành: Kỹ thuật khí LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LÊ TRUNG KIÊN HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Tôi xin cảm ơn Viện Đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Bộ mơn gia cơng áp lực ln tạo điều kiện thuận lợi suốt trình làm Luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Đắc Trung TS Lê Trung Kiên tận tình hướng dẫn cho tơi suốt q trình thực Luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy phản biện, Thầy hội đồng chấm luận án bớt chút thời gian đọc góp ý kiến quý báu để tơi hồn chỉnh Luận văn định hướng nghiên cứu trương lai Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, đồng nghiệp người động viên khuyến khích tơi suốt thời gian tơi tham gia nghiên cứu thực cơng trình Học viên Tạ Thị Hương   MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 MỞ ĐẦU .8 Lý chọn đề tài .8 Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu .9 Phương pháp nghiên cứu .9 Tóm tắt nội dung Kết luận 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP THỦY TĨNH 1.1.Giới thiệu chung 12 1.2 Ưu điểm, nhược điểm ứng dụng sản phẩm tạo hình phương pháp sử dụng chất lỏng cao áp 17 1.3 Tình hình nghiên cứu nước giới .21 Kết luận chương .26 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ DẬP THỦY TĨNH 23 2.1 Trạng thái ứng suất, biến dạng dập thủy tĩnh 27 2.2 Miền làm việc thơng số cơng nghệ DTT chi tiết 29 2.3 Tính tốn kích thước phôi 30 2.4 Kích thước hình dáng sản phẩm 31 2.4.1 Giới hạn chảy 33 2.4.2 Ứng suất chảy vật liệu khả biến dạng 34 2.5 Tính lực cắt phôi 36 2.6 Tính lực tạo hình lực chặn .36 2.6.1 Áp lực tạo hình 36 2.6.2 Lực chặn phôi 37 Kết luận chương .33 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA BÁN KÍNH GĨC LƯỢN CỐI THỦY TĨNH BẰNG MÔ PHỎNG SỐ 34 3.1 Giới thiệu phần mềm DYNAFORM 38   *) Mơ hình vật liệu 41 *) Một số thao tác thực máy mô 42 3.2 Kết mô 45 Tổng hợp kết ta bảng thông số phụ thuộc bán kính góc lượn cối RC, Rct , lực chặn Q để chi tiết tạo hình đạt hình dáng kích thước u cầu: 51 Nhận xét: 53 Kết luận .56 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO CHI TIẾT 54 4.1 Yêu cầu thành phần hệ thống 58 4.2 Cấu tạo hệ thống dập thủy tĩnh 60 4.3 Khn thí nghiệm .61 4.4 Hệ thống thu thập xử lý số liệu .61 4.6 Máy ép thủy lực 66 4.7 Lắp ráp hệ thống .68 4.8 Tiến hành thực nghiệm .70 Kết luận chương .68 Tài liệu tham khảo .70     DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Phân loại phương pháp tạo hình cách sử dụng chất lỏng cao áp Hình 1.2 Sơ đồ thiết bị dập chất lỏng cao áp Hình 1.3 Sơ đồ bước dập thủy tĩnh chi tiết dạng ống Hình 1.4 Nguyên lý dập thủy tĩnh phơi Hình 1.5 Các giai đoạn tạo hình dập thủy tĩnh phơi Hình 1.6 Dập thủy tĩnh phơi đơn cặp phơi Hình 1.7 Ngun lý dập thủy tĩnh phơi đơn kết hợp dập vuốt truyền thống Hình 1.8 Nguyên lý dập thủy tĩnh cặp phôi kết hợp dập vuốt truyền thống Hình 1.9 So sánh ưu điểm phương pháp dập thủy tĩnh với phương pháp dập vuốt thường dập vật liệu thép có độ cứng cao Hình 1.10 Hình ảnh máy dập sử dụng chất lỏng áp suất cao Hình 1.11 Sơ đồ bước dập thủy tĩnh chi tiết dạng ống Hình 1.12 Phôi cắt uốn theo biên dạng gần sản phẩm Hình 1.13 Phơi đặt vào lịng khn Hình 1.14 Tạo hình theo biên dạng mong muốn hồn thiện sản phẩm Hình 1.15 Sơ đồ cơng nghệ dạng sản phẩm ống nối, ống dẫn Hình 1.16 Dạng trục bậc, trục cam Hình 1.17 Các chi tiết cơng nghiệp tơ, xe máy Hình 1.18 Ngun lý dập thủy tĩnh phơi Hình 1.19 Các giai đoạn tạo hình dập thủy tĩnh phơi Hình 1.20 Mức độ dập vuốt tăng lên dập thủy tĩnh Hình 1.21 Dập chỏm cầu Hình 1.22 Số lượng nguyên công giảm dập thủy tĩnh phơi Hình 1.23 So sánh độ nhám bề mặt dập thủy tĩnh dập vuốt truyền thống Hình 1.24 Dập thủy tĩnh phôi đơn cặp phôi Hình 1.25 Ngun lý dập thủy tĩnh phơi đơn kết hợp dập vuốt truyền thống Hình 1.26 Nguyên lý dập thủy tĩnh cặp phôi kết hợp dập vuốt truyền thống Hình 1.27 Các chi tiết vỏ xe tơ (capo, tai xe, xe) Hình 1.28 Các chi tiết có dạng khơng gian rỗng xe tô   Trang 7 8 9 10 10 10 10 10 11 11 11 12 12 13 13 13 14 14 15 15 15 16 16 Hình 1.29 Sản phẩm lệch vành dập thủy tĩnh chảy khơng ổn định 16 Hình 1.30 Hình ảnh thí nghiệm bị biến mỏng 17 Hình 1.31 Tỉ lệ công bố khoa học theo khu vực theo năm cơng bố 18 Hình 1.32 Sơ đồ nguyên lý hệ thống thực nghiệm công nghệ dập thủy tĩnh 19 Hình 1.33 Quá trình dập thủy tĩnh phơi đơn 19 Hình 1.34 Các kết cấu đối áp dập phơi đơn 19 20 Hình 1.35 Kết cấu cối có phần di chuyển Hình 1.36 So sánh biến mỏng thực nghiệm có cối di chuyển khơng cối di 20 chuyển Hình 1.37 Chu kỳ tác động áp suất dạng sóng va đập 20 Hình 1.38 Sơ đồ kết nối phần tử đo thu thập liệu đo 21 Hình 1.39 Các thông số ảnh hưởng đến áp lực chất lỏng cao áp yêu cầu để tạo 21 hình 22 Hình 1.40 Sơ đồ thí nghiệm chảy vật liệu phụ thuộc vào thơng số cơng nghệ Hình 1.41 Các dạng hỏng ảnh hưởng chiều sâu dập vuốt vật liệu FeP04 22 Hình 1.42 Miền làm việc lực chặn tương đương với áp suất cần thiết tạo 22 hình Hình 1.43 Đồ thị tra lực chặn cần thiết biết áp suất chất lỏng lớn 23 lịng cối Hình 1.44 Đường cong chảy vật liệu 23 23 Hình 1.45 Đường cong biến dạng dập chi tiết hình trụ chiều cao 25 30 mm Hình 1.46 Đường cong biến dạng dập chi tiết hình hộp điểm chi 24 tiết Hình 1.47 Quan hệ biến mỏng ma sát phôi vành chặn thực nghiệm thép 24 không gỉ Hình 1.48 Đánh giá hệ số ma sát tối ưu chi tiết đường kính 90mm dày 0.5 mm vật liệu 25 AISI 304 Hình 1.49 Đường quan hệ lực – biến dạng kéo thử mẫu 26 Hình 1.50 Ứng suất giới hạn rách sản phẩm mô thực nghiệm 26 Hình 1.51 Đường cong giới hạn tạo hình FLD 26 Hình 1.52 Giá trị biến dạng tới hạn với chi tiết hình trụ hình hộp dùng vẽ đường 26 cong tới hạn Hình 1.53 Kết cấu bề mặt cối khảo sát mức độ kéo phơi vào cối 27 Hình 1.54 Khảo sát mức độ kéo phơi vào cối 27   Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Sơ đồ trạng thái ứng suất, biến dạng dập vuốt thông thường 30 Sơ đồ trạng thái ứng suất, biến dạng dập vuốt thủy 30 Sơ đồ trạng thái ứng suất, biến dạng dập vuốt thủy tĩnh 31 Phần phôi ép vào thành (chiều cao h) qua bán kính góc lượn cối 31 Hình 2.5 Sơ đồ trạng thái ứng suất biến dạng vùng tự cối thủy tĩnh có 32 đối áp chất lỏng Hình 2.6 Sơ đồ lực tác dụng lên phôi phẳng DTT phần vành phơi 32 Hình 2.7 Sơ đồ tính tốn dập chi tiết có độ cong kép 33 Hình 2.8 Sơ đồ xác định độ biến dạng tiếp tuyến trung bình thơng số vùng lõm 34 chỏm cầu Hình 2.9 Miền làm việc quan hệ thơng số tạo hình DTT 35 Hình 3.1 Thơng số mẫu thí nghiệm kéo JIS-5 36 Hình 3.2 Mẫu thí nghiệm kéo theo hướng 37 Hình 3.3 Thí nghiệm kéo mẫu máy kéo nén MTS-809 Axial / Torsinal Test 37 System,hệ thống đo lực / biến dạng Hình 3.4 Đồ thị quan hệ ứng suất- biến dạng vật liệu kéo theo hướng 37 0o,45o,và 90o so với hướng cán Hình 3.5 Mơ hình hình học 40 Hình 3.6 Bản vẽ chi tiết chỏm cầu 40 Hình 3.7 Mơ hình chia lưới mơ dập thủy tĩnh chỏm cầu 40 Hình 3.8 Lựa chọn tốn dập thủy tĩnh 41 Hình 3.9 Hộp thoại định nghĩa phơi cho q trình tạo hình 42 Hình 3.10 Định nghĩa thơng số đường cong chảy cho vật liệu 42 Hình 3.11 Định nghĩa đường cong giới hạn 42 Hình 3.12 Định nghĩa chi tiết tốn DTT 43 43 Hình 3.13 Định nghĩa điều kiện tiếp xúc phôi dụng cụ gia cơng Hình 3.14 Định nghĩa vị trí dụng cụ tạo hình ( chày,cối chặn) 43 Hình 3.15 Mơ hình chạy Animator 44 Hình 3.16 Sản phẩm nhăn khơng đủ lực chặn 45 Hình 3.17 Sản phẩm rách lực chặn lớn 45 Hình 3.18 Sản phẩm đạt u cầu 45 Hình 3.19 Độ kéo phơi vào so với phơi ban đầu 45 Hình 3.20 Quan hệ áp suất chất lỏng tạo hình lực chặn X1= 0.5 46 46 Hình 3.21 Quan hệ lực chặn với áp suất chất lỏng tạo hình X1 = 0.1 47 Hình 3.22 Sản phẩm với chiều cao Hi = mm Hình 3.23 Quan hệ lực chặn với áp suất chất lỏng tạo hình X1= 0.2 47   Hình 3.24 Sản phẩm chỏm cầu với chiều cao Hi = 10 mm 47 Hình 3.25 Quan hệ lực chặn với áp suất chất lỏng tạo hình X1= 0.3 48 48 Hình 3.26 Sản phẩm chỏm cầu với chiều cao Hi = 15 mm Hình 3.27 Quan hệ lực chặn với áp suất chất lỏng tạo hình X1= 0.4 49 49 Hình 3.28 Sản phẩm chỏm cầu với chiều cao Hi = 20 mm Hình 3.29 Quan hệ áp suất chất lỏng tạo hình với chiều cao tương đối 50 lực chặn Q = 49 kN Hình 3.30 Quan hệ áp suất chất lỏng tạo hình với chiều cao tương đối 50 lực chặn Q = 53 kN Hình 3.31 Quan hệ áp suất chất lỏng tạo hình với chiều cao tương đối 51 lực chặn Q = 57 kN Hình 3.32 Quan hệ áp suất chất lỏng tạo hình với chiều cao tương đối 51 lực chặn Q= 61 kN Hình 3.33 So sánh chiều cao tương đối thấp chiều cao tương đối cao 52 Hình 3.34 Sơ đồ điểm đo biến mỏng mô chi tiết chỏm cầu 54 Hình 4.1 Chương trình đọc kết thơng số áp suất- hành trình 56 Hình 4.2 Máy ép thủy lực 125 Tấn 67 Hình 4.3 Hình ảnh thơng số xi lanh đối áp 67 68 Hình 4.4 Lắp nửa khn nửa khn Hình 4.5 Lắp hệ thống đo hành trình 69 Hình 4.6 Căn chỉnh khuôn dập thủy tĩnh vật liệu sau lắp hồn chỉnh 71 Hình 4.7 Một số tượng sai hỏng trình tạo hình 71 Hình 4.8 Cài đặt, thu thập xử lý tín hiệu thí nghiệm 74 Hình 4.9 Kết sau dập thủy tĩnh với chế độ áp suất khác 74      MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam tiến trình phát triển ngày hội nhập sâu rộng vào kinh tế giới, nhiều ngành công nghiệp đầu tư lớn, có ngành khí chế tạo, ngành than, điện lực, xi măng, sản xuất nguyên liệu giấy, công nghiệp ôtô xe máy… Ngành khí chế tạo ngành cơng nghiệp tảng, có vai trị đặc biệt quan trọng phát triển kinh tế - xã hội Để thúc đẩy phát triển ngành khí, từ năm 2002, Chính phủ ban hành Quyết định 186/2002/QĐ-TTg phê duyệt Chiến lược phát triển ngành khí Việt Nam đến năm 2010, tầm nhìn đến 2020, nhằm tập trung phát triển ngành khí hiệu quả, bền vững sở phát huy nguồn lực nước, kết hợp với nguồn lực nước ngồi, khuyến khích thành phần kinh tế tham gia, phấn đấu đến năm 2020, ngành khí đáp ứng 45-50% nhu cầu sản phẩm khí nước xuất 30-35% Để đáp ứng mục tiêu trên, ngành công nghiệp ôtô xe máy, việc nâng cao tỷ lệ nội địa hóa đặt lên hàng đầu Các chi tiết kim loại sản xuất công nghệ dập tạo hình với hình dáng phức tạp, sản xuất từ vật liệu khó gia cơng, u cầu kỹ thuật khắt khe phải nhập công nghệ thiết bị từ nước Để làm chủ công nghệ, nâng cao lực sản xuất, tiết kiệm ngoại tệ nhập khẩu, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến để chế tạo chi tiết dạng vỏ có hình dạng phức tạp cần thiết Ngồi cơng nghệ tạo hình truyền thống sử dụng chày cứng – cối cứng, công nghệ gia công áp lực sử dụng công nghệ nhằm giảm số lượng nguyên công, nâng cao chất lượng sản phẩm, tránh khuyết tật rách, nứt nhăn Một phương pháp gia công áp lực tiên tiến sử dụng chất lỏng cao áp để tạo hình Dập chất lỏng áp lực cao có phương pháp : Công nghệ dập thủy tĩnh dập thủy Công nghệ dập thủy tĩnh nghiên cứu ứng dụng sản xuất chi tiết dạng ống với đặc điểm sử dụng chất lỏng cáo áp tác dụng trực tiếp lên bề   mặt phôi gây biến dạng vật liệu Hình dạng chi tiết phụ thuộc vào hình dáng cối trường hợp dập phơi theo hình dạng hai nửa khuôn trường hợp phôi ống Các sản phẩm dập thủy tĩnh đa dạng sử dụng nhiều ngành công nghiệp đặc biệt ngành công nghiệp ô tô Trong thời gian qua nghiên cứu công nghệ dập thủy tĩnh thực trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Để tiếp nối nghiên cứu trước nội dung nghiên cứu tác giả lựa chọn đề tài: “Ứng dụng công nghệ dập thủy tĩnh phơi để tạo hình chi tiết có biên dạng phức tạp” Các kết nhận từ nghiên cứu tài liệu tham khảo tốt cho nhà nghiên cứu nhà làm cơng nghệ Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu: Mục đích nghiên cứu luận văn nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học cối thủy tĩnh đến khả tạo hình chi tiết Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu tính tốn thơng số công nghệ dập thủy tĩnh chi tiết cốc trụ đường kính 60mm: áp suất, bán kính góc lượn chi tiết, cối, lực chặn; Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu lý thuyết từ tiến hành mơ thực nghiệm kiểm chứng kết trường hợp Phương pháp nghiên cứu Kết hợp nghiên cứu sở lý thuyết công nghệ dập thủy tĩnh, mơ hình vật liệu, tiến hành mơ số, làm thực nghiệm Tóm tắt nội dung Nội dung luận văn bao gồm 04 chương sau: Chương 1: Tổng quan công nghệ dập thủy tĩnh - Tìm hiểu cơng nghệ dập chất lỏng cao áp nói chung, dập thủy tĩnh nói riêng; - Đưa đặc trưng công nghệ dập thủy tĩnh với phơi tấm, phơi ống;   Hình 4.4 Thành phần hệ thống thực nghiệm 4.3 Khn thí nghiệm Khn thí nghiệm tác giả chế tạo với kích thước lịng cối tốn mơ Đường kính lịng cối: ϕ60 mm Bán kính góc lượn miệng cối: RC = mm Bán kính góc lượn đáy: Rct = mm Chiều sâu lòng cối: 25 mm Hình 4.5 Phần chặn cung cấp chất lỏng cho lòng cối 4.4 Hệ thống thu thập xử lý số liệu 61     Hình 4.5 Sơ đồ hệ thống đo áp suất- hành trình Nguyên lý làm việc hệ thống: Khi có thay đổi áp suất hành trình dập, cảm biến tiếp nhận thay đổi chuyển đổi thành tín hiệu điện Tín hiệu điện đưa tới thiết bị gia cơng tín hiệu Tại đây, tín hiệu khuếch đại lọc nhiễu cao tần đưa tới phận chuyển đổi tương tự - số vào máy tính Máy tính nhận tín hiệu đo hiển thị lưu trữ nhờ phần mềm Dasy Lab 7.0 Các loại cảm biến đo sử dụng thiết bị Viện tên lửa – Viện khoa học công nghệ Quân thiết kế, chế tạo Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng (Quatest 1) kiểm nghiệm theo mẫu kiểm nghiệm số : 11/183/DDL3.03; 11/183/DDL3.04; 11/183/DDL3.05; Cảm biến đo áp suất lòng cối, áp suất xilanh chặn, áp suất xilanh đối áp thiết kế dựa nguyên lý biến dạng đàn hồi Cấu trúc cảm biến thể hình 4.6 62   Hình 4.6 Cấu trúc cảm biến đo áp suất Cảm biến đo hành trình thiết kế dựa cảm biến điện trở tiếp xúc trượt với đại lượng vào độ dịch chuyển theo chiều dài, đại lượng biến đổi điện trở (hình 4.7) Hình 4.7 Sơ đồ khối cảm biến điện trở tiếp xúc * Thiết bị gia cơng tín hiệu đo: Vì tín hiệu từ cảm biến nhỏ cỡ vài chục V đến vài mV Để nhận biết tín hiệu cần thiết phải có thiết bị xử lý tín hiệu từ cảm biến để cho tín hiệu hiển thị đồng hồ thị số đưa tới ADC vào máy tính Thực chất, thiết bị gia cơng tín hiệu đo khuếch đại chiều có hệ số khuếch đại lớn mạch lọc mạch phụ trợ khác, thể sơ đồ khối hình 4.8 63   Hình 4.8 Sơ đồ mạch gia cơng tín hiệu đo áp suất Để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số Trong hệ thống đo card thu thập số liệu (card ADC) ghép nối hình 4.12 Hình 4.9 Sơ đồ mạch gia cơng tín hiệu đo áp suất Phần mềm hiển thị lưu giữ kết đo phần mềm đo lường Dasy Lab 7.0 Đây sản phẩm phần mềm tiện dụng, cung cấp cho ta số lượng lớn chức tuỳ chọn cho công việc thu thập số liệu đo hệ thống đo chuyên dụng Với thiết bị đo sẵn có hợp tác với Viện Tên lửa – Viện khoa học công nghệ Quân Bộ môn Gia công áp lực Tác giả kế thừa hệ thống thí nghiệm có sẵn chế tạo khn có kích thước lịng cối đường kính 60 mm sâu 25 mm: 64   Hình 4.10 Hệ thống đo áp suất-hành trình lắp ráp khn thí nghiệm Chương trình đo lưu giữ kết thơng số áp suất – hành trình xây dựng hình 4.11 Hình 4.11 Chương trình đo lưu thơng số áp suất-hành trình Để đọc kết từ chương trình đo cần thiết phải viết chương trình đọc thơng số Hình 4.11 chương trình đọc kết 65   Hình 4.12 Chương trình đọc kết thơng số áp suất- hành trình Tính tốn, thiết kế chế tạo tồn hệ thống đo Áp suất – Hành trình đảm bảo độ nhạy, độ ổn định có đặc trưng phù hợp với tham số cần đo nội dung lớn Toàn hệ thống đo Áp suất – Hành trình sau chế tạo hiệu chỉnh ổn định kiểm chuẩn Viện Đo lường Việt Nam đạt độ không bảo đảm đo: U = 0.3 x 10-2 với xác suất tin cậy P = 95%, hệ số phủ k = 4.6 Máy ép thủy lực Từ thực tế trang bị phịng thí nghiệm Bộ mơn Gia cơng áp lực, Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, chọn máy ép thủy lực 125 (hình 4.18) Thiết bị hồn tồn đáp ứng yêu cầu sử dụng tạo lực chặn q trình dập thủy tĩnh Các thơng số kỹ thuật máy cho bảng 4.2 66   Hình 4.18 Máy ép thủy lực 125 Tấn Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật máy ép thủy lực 125 TT Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị Lực ép danh nghĩa kN 1250 Hành trình lớn Mm 710 Tốc độ đầu trượt mm/s 5/10 Kích thước bàn máy Mm 500 x 500 Dẫn động Dưới Đường kính xi lanh Mm 220 Áp suất hệ thống thủy lực max Bar 320 Máy tạo lực chặn lớn 125 Để điều khiển lực chặn, sử dụng hệ thống điều van an toàn, hệ thống đo lắp ráp vào xilanh máy Áp suất chặn điều khiển van an tồn (hình 4.19) đo sensor đo áp suất chặn Thông số áp suất thu thập hệ thống đo đạc xử lý tín hiệu 67   Hình 4.19 Hình ảnh thơng số xi lanh đối áp 4.7 Lắp ráp hệ thống Định vị kẹp chặt nửa khuôn lên bàn máy, nửa khn vào hệ thống đế khn Hình 4.20 Lắp nửa khuôn nửa khuôn 68   Hình 4.21 Lắp hệ thống đo hành trình Hệ thống khuôn dập chi tiết dạng sau kết nối hồn chỉnh: Hình 4.22 Căn chỉnh khn dập thủy tĩnh vật liệu sau lắp hoàn chỉnh 69   4.8 Tiến hành thực nghiệm Quá trình dập thử, hiệu chỉnh khuôn thực PTN Bộ môn Gia công áp lực: Các modul hệ thống khuôn dập chi tiết dạng mỏng gồm có: - Hệ thống tăng áp - Hệ thống chặn phôi - Khuôn dập thử - Bộ đo thông số công nghệ áp suất cối, áp suất xilanh (được tính tốn quy đổi lực chặn) - Không sử dụng hệ thống đối áp Sau kết nối toàn modul hệ thống khuôn, tiến hành dập thử Lần lượt thử nghiệm với phôi khác theo trình tự bước tiến hành sau: Bước Đặt phơi vào lịng cối Cho máy ép thủy lực xuống đóng cối Chỉnh “0” tồn hệ thống đo áp suất lịng cối, hành trình, hệ thống chặn Bước Tiến hành chặn phôi, điều khiển giá trị áp suất dầu xilanh van an toàn (thay đổi áp suất để điều chỉnh lực chặn) Bước Thao tác vận hành hệ thống tăng áp để đưa chất lỏng áp suất cao vào cối, giá trị áp suất tối đa hệ thống đặt 700bar Bước Sau phơi tạo hình cối nhờ áp suất thủy tĩnh tạo từ chất lỏng áp suất cao => Ngắt hệ thống tăng áp sau điều khiển máy ép lên để lấy chi tiết dập Dập thử với giá trị áp suất Pxilanh lòng cối Pcối khác đến đạt thông số theo yêu cầu vẽ chi tiết - Kết quả: 70   Trong phần mô số xây dựng miền làm việc lực chặn Q tương ứng với áp xuất làm việc xilanh trường hợp Rc = mm, Rct = 2mm Các chi tiết đạt kích thước yêu cầu tương ứng với áp suất xilanh chặn P1 = (5 ÷ 8,4) bar, ta tiến hành thực nghiệm với thông số sau: - Chiều cao sản phẩm H = 25 mm Đặt lực chặn tương ứng áp suất xi lanh chặn P1 = bar Trên hình 4.23 thể tượng sai hỏng thường thấy trình tạo hình Trên hình 4.23A tượng lệch dịng kim loại kéo vào lỏng cối không đều; hình 4.23B tượng nhăn vành hình dạng phôi chưa đạt theo thiết kế lực chặn thấp Một số tượng sai hỏng trình tạo hình: a, b, Hình 4.23 Một số tượng sai hỏng trình tạo hình, a, Lệch; b, Nhăn vành Trên hình 4.24 thể thay đổi hình dạng phơi tương ứng với chế độ áp suất khác Trên hình 4.24A hình dạng ban đầu phơi dập thủy tĩnh có dạng trịn cắt cối cắt, hình 4.24B, hình 4.24C, hình 4.24D hình ảnh phơi sau tạo hình với áp suất lớn tương ứng 300bar, 330 bar, 430 bar Với chế độ 430 bar thấy kích thước hình dạng phơi đạt thiết kế, cịn hai trường hợp áp suất lại giá trị thấp nên chưa đạt hình dạng yêu cầu 71   Hình 4.24 Cài đặt, thu thập xử lý tín hiệu thí nghiệm A)  B)  C)  D)  Hình 4.25 Kết sau dập thủy tĩnh với chế độ áp suất khác Kết luận chương Thông qua chương tiến hành nghiên cứu, lựa chọn thiết bị thu thập xử lý tín hiệu phù hợp có sẵn trường Đại học Bách Khoa Hà Nội từ tiến hành cơng nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo chi tiết cốc trụ Thông qua mô số, giá trị thông số công nghệ lực chặn cài đặt thông qua áp suất xilanh chặn máy ép Đã tiến hành chế tạo 01 khn với bán kính góc lượn cối RC = mm, Bán kính chi tiết RCt = mm Các kết thí nghiệm thực với mức áp suất chất lỏng lòng cối khác thu chi tiết hình vẽ 72   Kết kiểm chứng thực nghiệm hoàn toàn tương đồng với kết mô số Thông qua kết nghiên cứu luận văn lần khẳng định áp dụng mơ số q trình biến dạng chi tiết giúp giảm thiểu rút ngắn thời gian, chi phí cơng đoạn chế thử Trong chương nghiên cứu đặc trưng phân bố ứng suất, biến dạng công nghệ dập vuốt thủy tĩnh so sánh với công nghệ dập vuốt thường, dập vuốt thủy Thông qua chương tác giả mô thành công công nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo phơi có dạng cốc với đường kính 60mm Bằng mơ số tác giả nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ bán kính cối Rc bán kính chi tiết Rct áp suất chất lỏng p, lực chăn Q tới trình tạo hình (hình 3.13 hình 3.17; bàng 3.1 đến bảng 3.9) Thông qua chương tiến hành nghiên cứu, lựa chọn thiết bị phù hợp trường Đại học Bách Khoa Hà Nội từ tiến hành cơng nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo chi tiết cốc trụ nhằm kiểm chứng kết mô số 73   TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Bá, Đào Mộng Lâm (2001), Đo lường-sen xơ NXB Quân đội Nhân dân [2] Nguyễn Mậu Đằng (2006), Công nghệ tạo hình kim loại NXB KHKT – Hà Nội [3] Đào Mộng Lâm, Lê Vĩnh Hà, Phạm Quang Minh (6/2004), Tổ hợp mạch cảm biến đo biến dạng đa NC KHKT-CNQS số [4] Đào Mộng Lâm, Phạm Quang Minh, Phạm Nhật Quang, (2010), Đo lường tham số động phản lực với phần mềm DasyLab NXB QĐND [5] Phạm Văn Nghệ (2006), Công nghệ dập thủy tĩnh NXB Bách Khoa – Hà Nội [6] Phạm Văn Nghệ, Nguyễn Như Huynh (2005), Ma sát bôi trơn gia công áp lực NXB ĐHQGHN [7] Phạm Văn Nghệ (2006), Cơng nghệ dập tạo hình đặc biệt NXB ĐH Bách Khoa [8] Phạm Văn Nghệ, Đỗ Văn Phúc, Lê Trung Kiên (2011), Thiết bị Dập tạo hình – Máy ép khí, NXB KHKT [9] Nguyễn Đắc Trung, Lê Thái Hùng, Nguyễn Như Huynh, Nguyễn Trung Kiên (2011), Mơ số q trình biến dạng NXB Bách Khoa – Hà Nội [10] Dr Gianfranco Palumbo (2007), Basic theory, experiments and numerical modeling of sheet Hydroforming, Institute of metal forming and metal-forming machines [11] H Nezami Esfahlan, Sh Abbasnejad Dizaji and F Djavanroodi (2009), Experimental and Numerical Analysis for Hydroforming of Ti6Al4V Alloy Used in Aerospace, Journal of Applied Sciences, vol Pages 2925-2932, [12] Lince P.Sunny, Nijil Ismail, lectures : Hydro-Forming-BASICS - Department of Materials Science & Metallurgy, University of Cambridge [13] Lince P.Sunny, Nijil Ismail, lectures : Advances in hydroforming, Department 74   of Materials Science & Metallurgy, University of Cambridge [14] R Neugebauer (Hrsg.) (2007), Books : Hydro Umformung, Berlin: Springer, ISBN-10 3-540-21171-3 [15] Vollertsen F., Prange T., Sander M (1999), Hydroforming: needs, developments and perspectives, Proceedings of the Sixth International Conference on Technology Plasticity, Advanced Technology of Plasticity, Vol 6, Berlin, Germany, Pages 1197– 1210 [16] Nguyễn Văn Thành (2012), Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số công nghệ dập thủy vật liệu Luận án tiến sỹ, Đại học Bách khoa Hà Nội, chuyên ngành kỹ thuật gia công vật liệu [17] Werner J.Homberg (2000), Untersuchungen zur Prozessfuhrung und zum Fertigungssystem bei der Hochdruck-Blech-Umformung, von der Fakultat Maschinenbau der Universitat Dortmund zur Erlangung des Grades Doktor Ingenieur genehmigte Dissertation [18] Lê trung kiên, luận văn tiến sĩ (2013), Nghiên cứu cơng nghệ tạo hình chi tiết dạng vỏ mỏng phương pháp dập thủy tĩnh, Đại học Bách Khoa Hà Nội [19] Đinh Văn Huy (2011), Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu công nghệ chế tạo hệ thống khuôn dập cặp chi tiết dạng mỏng nguồn chất lỏng cao áp, Viện máy dụng cụ nông nghiệp 75   ... [16] Hình 1.5 Các giai đoạn tạo hình dập thủy tĩnh phôi [5] Các phương pháp dập thủy tĩnh phôi tấm: Công nghệ dập thủy tĩnh phôi chia chủ yếu thành nhóm là: - Dập thủy tĩnh phôi đơn - Dập thủy tĩnh. .. ứng dụng công nghệ tiên tiến để chế tạo chi tiết dạng vỏ có hình dạng phức tạp cần thiết Ngồi cơng nghệ tạo hình truyền thống sử dụng chày cứng – cối cứng, công nghệ gia công áp lực sử dụng công. .. tiết chữ T Hình 1.13 Ứng dụng cơng nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo ống nối chữ T; A-Mô cơng nghệ; B-Thực nghiệm chế tạo Hình 1.14 Ứng dụng công nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo ống nối có dạng bậc;