Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến khả năng tạo hình của một số vật liệu kim loại tấm khi gia công bằng phương pháp SPIF

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ KHÁNH ĐIỀN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO HÌNH CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU KIM LOẠI TẤM KHI GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SPIF (A RESEARCH ON THE INFLUENCES OF ENGINEERING PARAMETERS TO THE FORMING ABILITY OF METAL SHEET BY SPIF TECHNOLOGY) LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ KHÁNH ĐIỀN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO HÌNH CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU KIM LOẠI TẤM KHI GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SPIF (A RESEARCH ON THE INFLUENCES OF ENGINEERING PARAMETERS TO THE FORMING ABILITY OF METAL SHEET BY SPIF TECHNOLOGY) Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số chuyên ngành: 62 52 04 01 Phản biện độc lập 1: PGS TS HÀ MINH HÙNG Phản biện độc lập 2: PGS TS NGUYỄN VIỆT HÙNG Phản biện 1: PGS TS LÊ CHÍ CƯƠNG Phản biện 2: PGS TS ĐẶNG VŨ NGOẠN Phản biện 3: PGS TS TRẦN THIÊN PHÚC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS NGUYỄN THANH NAM LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án: Lê Khánh Điền Lê Khánh Điền i TÓM TẮT LUẬN ÁN Mục tiêu luận án nghiên cứu thiết lập mối quan hệ thông số công nghệ (lượng tiến dụng cụ xuống Dz, vận tốc chạy dụng cụ Vxy, đường kính dụng cụ D số vịng quay trục mang dụng cụ n) với thơng số mục tiêu, bao gồm khả tạo hình (tức góc tạo hình  góc tiếp tuyến bề mặt tạo hình phương ngang), lượng phục hồi, độ nhám bề mặt vật liệu suất tạo hình mẫu thí nghiệm làm số vật liệu tiêu biểu nhôm A 1050 H14, thép thường SS330 thép không gỉ SUS304 gia công cơng nghệ tạo hình cục liên tục đơn điểm (Single Point Incremental Forming - SPIF) Tổng quát nội dung luận án bao gồm số điểm sau: - Nghiên cứu thực nghiệm gia công mẫu máy SPIF chuyên dùng để xác định mối quan hệ thơng số cơng nghệ với khả tạo hình (góc tạo hình ) lượng phục hồi sau tạo hình (Springback), độ nhám bề mặt mẫu suất tạo hình nhóm vật liệu nói - Phần mềm ABAQUS sử dụng để mô trình tạo hình SPIF nhằm xác định mối quan hệ thông số công nghệ với khả tạo hình (góc tạo hình ) lượng phục hồi sau tạo hình nhóm vật liệu nói So sánh kết mô với kết thực nghiệm thực để kiểm chứng tính hội tụ phương pháp - Kết thực nghiệm kiểm chứng phương sai qui hoạch thực nghiệm (với trợ giúp phần mềm Minitab) nhằm thiết lập phương trình hồi quy thơng số mục tiêu Phân tích ảnh hưởng thơng số cơng nghệ phương trình hồi qui đạo hàm riêng phần để đánh giá xác mối quan hệ thông số công nghệ với hàm mục tiêu nhóm vật liệu nói - Tối ưu hóa thơng số cơng nghệ phương trình hồi qui thực nhằm lựa chọn thơng số cơng nghệ tối ưu để có giá trị mục tiêu mong muốn Việc xây dựng công cụ (phần mềm, bảng biểu) tra cứu chế độ gia ii cơng tạo hình SPIF cho nhóm vật liệu để ứng dụng thực tế thực luận án - Sau cùng, luận án đề xuất số miền giá trị tối ưu thông số công nghệ theo hàm mục tiêu hữu ích cho cơng nghệ tạo hình SPIF iii ABSTRACT The aim of the thesis is the establishing of the relationship among the influential technological parameters (the forming depth Dz, the feed rate Vxy, the diameter of tool D and the revolution per minute of spindle n) to the objective parameters (forming ability, the angle  that is made by the tangent line of the deformed surface and the horizontal line; the springback values, the roughness and the productivity) of the models of some typical metals such as aluminum A 1050 H14, mild steel SS330 and stainless steel SUS304 of the surface and the productivity) when forming metal sheet by Single Point Incremental Forming (SPIF) technology Overall, the content of the thesis concerned some following points:  Experimental study of forming specimens in specific SPIF machine for defining the relations of the technological parameters to the ability of forming (forming angle ), the springback value after forming, the roughness of the surfaces and the productivities of formed sheet models of the mentioned typical metals  Abaqus software is applied to simulate the process of forming sheet by SPIF in order to define the relations among the parameters of forming with the ability of forming (angle ) and the springback phenomena of the mentioned typical metals The comparision of simulated result and empirical one is carried out to interpret the convergence of methods  The empirical results are analysed of variances and are designed of experiment (with the assistance of Minitab software) to establish the equations of recursion of the objective parameters Analysing the influences of technological parameters in the equations of recursion by patial differential method to have the authentic remark of the influences of the technological parameters  The optimization of the technological parameters in the gained recursion functions is also performed to get the optimal technological parameters according to the desired objective values The editing of a tool consultation (software, handbook) for iv consultation the forming parameters in practice application is also carried out in the thesis;  Finally, the thesis proposed a numbers of optimal technological parameters according to the desired objective values, useful for the SPIF technology v LỜI CÁM ƠN Luận án hồn thành nhờ giúp đỡ tận tình Thầy Cô hướng dẫn, Thầy Cô giảng viên Khoa Cơ khí, khoa Kỹ thuật Xây dựng Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh, quan cơng tác, bạn bè đồng nghiệp gia đình Xin chân thành cảm ơn đến tất tập thể cá nhân giúp thời gian vừa qua:  Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh;  Khoa Cơ khí Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh;  Phịng Quản lý Khoa học Sau Đại học Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn, bổ sung cập nhật kiến thức, kinh nghiệm suốt trình thực Luận án;  Phịng thí nghiệm trọng điểm Điều khiển số Kỹ thuật hệ thống tạo điều kiện, động viên giúp đỡ nhiều suốt thời gian nghiên cứu thực đề tài;  Các Anh, Chị đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình thực Luận án Trong trình thực Luận án, cố gắng chắn khó tránh khỏi thiếu sót Kính mong q Thầy Cơ, bạn bè đồng nghiệp bảo, đóng góp ý kiến để tơi nhận thức thiếu sót cố gắng sửa chữa, bổ sung để hoàn thiện Một lần xin chân thành cảm ơn tất tập thể cá nhân hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt giúp tơi hồn thành Luận án Xin kính chúc q Thầy Cơ, bạn bè đồng nghiệp sức khỏe thành đạt vi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH xi DANH MỤC BẢNG BIỂU xiv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xvi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN, MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 1.1 Công nghệ SPIF 1.1.1 Các phương pháp gia công cổ điển 1.1.2 Nhu cầu đời công nghệ SPIF 1.1.3 Cơ sở tạo hình cơng nghệ SPIF 1.2 Các thông số ảnh hưởng đến khả tạo hình (góc tạo hình ) SPIF.10 1.3 Thiết bị tạo hình phương pháp SPIF .11 1.4 Tình hình nghiên cứu giới nước 12 1.4.1 Các nghiên cứu nước 12 1.4.2 Các nghiên cứu nước .23 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu .24 1.5.1 Mục tiêu nghiên cứu 24 1.5.2 Nội dung nghiên cứu 25 1.5.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .25 1.6 Phương pháp nghiên cứu 25 KẾT LUẬN CHƯƠNG 27 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU SPIF BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 29 2.1 Mục đích yêu cầu 29 2.2 Quy hoạch thực nghiệm khả tạo hình (góc tạo hình ) cơng nghệ SPIF 30 vii 2.2.1 Các thông số cần khảo sát 30 2.2.2 Lựa chọn phương pháp quy hoạch thực nghiệm .31 2.2.3 Vật liệu mô hình mẫu thực nghiệm .32 2.3 Máy và hệ thống công nghệ dùng tạo hình thực nghiệm SPIF 34 2.4 Hoạch định thực nghiệm 36 2.4.1 Chọn mức giá trị thực nghiệm thông số ảnh hưởng .36 2.4.2 Mã hóa thơng số ảnh hưởng 37 2.4.3 Thực hành tạo hình mẫu 41 2.5 Phân tích phương sai kết thực nghiệm & thiết lập phương trình hồi quy 42 2.5.1 Kết thực nghiệm phân tích phương sai (Anova) 42 2.5.2 Phương trình hồi quy khả tạo hình (góc tạo hình ) 53 2.5.3 Phương trình hồi quy lượng phục hồi .57 2.5.4 Phương trình hồi quy độ nhám bề mặt tạo hình 63 2.5.5 Phương trình hồi quy thời gian tạo hình 65 KẾT LUẬN CHƯƠNG 69 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU SPIF BẰNG PHƯƠNG PHÁP MƠ PHỎNG SỐ 71 3.1 Mục đích 71 3.2 Biến dạng đàn dẻo, quan hệ ứng suất biến dạng vùng dẻo 71 3.2.1 Cơ sở lý thuyết tạo hình SPIF 73 3.2.2 Xác định tính trung bình vật liệu dị hướng mô 73 3.2.3 Các điều kiện biên mô cần phù hợp với thực nghiệm 73 3.2.4 Thống thơng số tạo hình mơ thực nghiệm 73 3.2.5 Mẫu dùng mô 74 3.3 Quy trình khảo sát biến dạng dẻo SPIF phần mềm ABAQUS 74 3.3.1 Xác định thông số ban đầu cho mô số 75 viii 4.5.4 Giải thích giao diện Người sử dụng phần mềm chọn loại vật liệu tiêu biểu trình bày hộp danh sách loại vật liệu Sau chọn thơng số đầu mong muốn như: góc tạo hình, độ nhám bề mặt Rz, độ xác tạo hình tức giới hạn lượng phục hồi DD hay DH Tất giá trị nhập vào phải chọn danh sách có sẵn giúp người chọn chọn giá trị chương trình kiểm sốt liệu nhập Chương trình chạy nhận đủ liệu trên, thiếu chương trình nhắc người dùng phải chọn đầy đủ thông số Sau chọn đủ thông số đầu mong muốn, người dùng bấm vào nút “Tra cứu xuất liệu” bên Chương trình dựa mối quan hệ phương trình hồi quy tương ứng, giải phương trình phi tuyến ẩn số xuất thông số công nghệ bước tiến dụng cụ Dz, vận tốc chạy Vxy, số vịng quay dụng cụ n đường kính dụng cụ D 4.5.5 Cách sử dụng phần mềm tra cứu chế độ gia công Dựa sơ đồ giải thuật yêu cầu giao diện trên, xây dựng chương trình ngơn ngữ Matlab với đầy đủ nội dung cần thiết phần D Phụ lục Người dùng nhập thông số mong muốn vào bên trái giao diện nhấn nút “Tra cứu xuất liệu” giá trị Dz, D, Vxy n tính tốn hiển thị khung kết bên phải đồng thời xuất thông tin vào tập tin văn người dùng đặt tên đường dẫn 4.6 Xây dựng công cụ biểu bảng tra cứu chế độ gia cơng tạo hình SPIF Trường hợp nhân viên kỹ thuật, người vận hành chạy máy SPIF khơng có điều kiện tra cứu phần mềm máy tính, để tiện lợi cho việc tra cứu, người vận hành SPIF sử dụng biểu bảng in sẵn để tra cứu chế độ tạo hình Biểu bảng tra cứu thực nhờ kết giải phương trình hồi quy phần mềm mà thuật tốn trình bày hình 4.5 Kết xuất dạng số hiệu chỉnh lại thành bảng tra cứu mà phần trình bày Phụ lục E 105 4.6.1 Phương pháp thực biểu bảng tra cứu Biểu bảng tra cứu thực nhờ phần mềm bảng số phổ biến MS Excel Thông qua biểu bảng tra cứu ta xây dựng “Sổ tay tra cứu tạo hình SPIF” Một số trang “Sổ tay tra cứu tạo hình SPIF” trình bày Phụ lục E 4.6.2 Các kiểu tra cứu bảng a Tra cứu thuận Khi người sử dụng chọn vật liệu thông số kỹ thuật đầu vào SPIF Dz, D, Vxy, n, thơng qua bảng tra, người dùng xác định thông số đầu , DD, DH, Rz, Tg b Tra cứu nghịch Ngược lại, người sử dụng chọn vật liệu thông số kỹ thuật đầu SPIF , DD, DH, Rz, Tg thơng qua bảng tra ta xác định thông số đầu vào Dz, D, Vxy, n Phụ lục E trình bày nguyên tắc thành lập sử dụng bảng tra cứu thông số công nghệ SPIF 106 KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương tập trung giải vấn đề xây dựng phần mềm tối ưu hóa kết phương trình hồi quy xây dựng chương trước Phần mềm Microsoft Excel chọn để thực tốn tối ưu tính phổ biến đơn giản Kết nghiên cứu tối ưu cho ta công cụ (phần mềm, biểu bảng) tra cứu thông số công nghệ phù hợp để đạt giá trị mong muốn hàm mục tiêu đầu sản phẩm tạo hình theo cơng nghệ SPIF Theo đó: - Một phần mềm tra cứu thuận ngược thông số tạo hình SPIF vật liệu tiêu biểu xây dựng ngôn ngữ Matlab với thiết kế giao diện dễ dàng cho người sử dụng nhập thông số yêu cầu sản phẩm SPIF như: vật liệu, góc tạo hình lớn nhất, độ xác cho phép co rút lượng phục hồi sau tạo hình, độ nhám bể mặt Phần mềm cơng cụ tra cứu nhanh chóng hiệu kết nghiên cứu - Để dễ dàng tra cứu mà khơng cần có máy tính, sổ tay tra cứu chế độ tạo hình SPIF xây dựng giúp người vận hành SPIF tra cứu nhanh chóng thơng số tạo hình SPIF ứng dụng thực tế Chi tiết thực chương trình nguồn phần mềm tra cứu trình bày phụ lục E 107 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Kết luận Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến khả tạo hình số vật liệu kim loại gia công phương pháp SPIF” thực được: - Một số nghiên cứu thực nghiệm mô số dùng sở cho luận án - Quy hoạch kết thực nghiệm để thành lập phương trình hồi qui thể ảnh hưởng thông số công nghệ đến khả tạo hình (góc tạo hình ), độ xác hình học, độ nhám bề mặt suất tạo hình SPIF - Tối ưu hóa phương trình hồi qui nhằm lựa chọn thông số công nghệ phù hợp theo hàm mục tiêu khả tạo hình (góc tạo hình ), độ xác hình học, độ nhám bề mặt suất tạo hình Từ kết đạt luận án, xin tóm tắt vấn đề thực trình nghiên cứu: Kết nghiên cứu thực nghiệm mô số - Từ kết thực nghiệm, xác định mối quan hệ thông số công nghệ bước xuống Dz, tốc độ tiến dụng cụ Vxy, đường kính dụng cụ D, số vịng quay n dụng cụ với khả tạo hình (góc tạo hình ) lượng phục hồi sau tạo hình cho nhóm vật liệu: hợp kim nhơm, thép mềm thép khơng gỉ, từ xác định giá trị bù trừ sai số, phục vụ cho thực tế tạo hình SPIF - Xây dựng quy trình triển khai thí nghiệm, phương pháp đo đạc tính tốn góc biến dạng tạo hình, độ nhám bề mặt sản phẩm, lượng phục hồi sau tạo hình, xử lý số liệu thí nghiệm thơng qua qui hoạch thực nghiệm với nhóm vật liệu tiêu biểu hợp kim nhôm, thép thường thép không gỉ 108 - Việc xác định chế độ gia công tối ưu theo hàm mục tiêu mong muốn nhóm vật liệu khác đúc kết sau: Đối với nhôm A 1050 H14: Khi cần tối ưu đa mục tiêu: (Góc tạo hình lớn nhất, độ xác kích thước cao -lượng phục hồi phương hướng kính DD phương chiều sâu DH bé nhất- độ nhám bề mặt tấp Rzmin) mà không quan tâm đến mục tiêu suất tạo hình cần chọn: - Đường kính dụng cụ D bé (Dmin=5mm); - Số vòng quay dụng cụ lớn (nmax=2500vg/ph) Còn thơng sơ cơng nghệ cịn lại (Vxy Dz) tùy mức độ ưu tiên chọn cho phù hợp Đối với thép xây dựng SS330: Khi cần tối ưu mục tiêu (góc tạo hình α lớn nhất, lượng phục hồi phương hướng kính DD phương chiều sâu DH bé nhất, độ nhám bề mặt Rz thấp thời gian tạo hình Tg nhỏ nhất) cần chọn chung thơng số - Số vịng quay dụng cụ bé (nmin=400 vg/ph); - Lượng tiến dụng cụ lớn (Dzmax=1mm) Cịn thơng sơ cơng nghệ cịn lại (Vxy Dz) tùy mức độ ưu tiên chọn cho phù hợp Đối với thép không gỉ SUS304: Khi cần tối ưu đồng thời mục tiêu (góc tạo hình lớn nhất, lượng phục hồi phương chiều sâu DH bé độ nhám bề mặt Rz bé nhất) ta cần chọn tất thơng số cơng nghệ có giá trị bé nhất: - Đường kính dụng cụ nhỏ (Dmin =5mm); - Số vòng quay nhỏ (nmin =400vg/ph); 109 - Lượng tiến dụng cụ nhỏ (Dzmin=0,2mm); - Vận tốc tiến dụng cụ nhỏ (Vxymin=800vg/ph) - Một cách cụ thể với mục tiêu tối ưu khả tạo hình nên chọn đường kính dụng cụ D nhỏ cho loại vật liệu, điều giúp giúp tạo hình chi tiết phức tạp có bán kính địa phương bé - Trừ vật liệu nhơm cần số vịng quay n cao nhất; vật liệu sắt khác, số vòng quay dụng cụ n nên chọn nhỏ tốt, điều giúp tiết kiệm lượng tạo hình tốc độ quay dụng cụ có ý nghĩa thay đổi vị trí tiếp xúc giúp dụng cụ mịn Kết tối ưu hóa ứng dụng - Tối ưu hóa phương trình hồi qui kết thực nghiệm giúp xác định thông số công nghệ phù hợp với yêu cầu sản suất Để mang tính thực dụng luận án thiết kế phần mềm tra cứu thuận ngược thông số tạo hình SPIF vật liệu tiêu biểu xây dựng ngôn ngữ Matlab với thiết kế giao diện dễ dàng cho người sử dụng Phần mềm cơng cụ tra cứu nhanh chóng hiệu dựa kết nghiên cứu - Ngoài sổ tay tra cứu chế độ tạo hình SPIF xây dựng giúp người vận hành SPIF tra cứu nhanh chóng thơng số tạo hình SPIF ứng dụng thực tế mà khơng cần có máy tính, thich hợp với người vận hành máy Đây kết tổng hợp luận án, có ý nghĩa thực tiễn (Tài liệu ấn Cơng trình cơng bố) Tính khoa học luận án: - Lựa chọn nhóm vật liệu tiêu biểu thường dùng sản xuất thực tế nên kết mang tính thực dụng, 110 - Thơng qua đường tốn học, luận án biện luận mối quan hệ chọn thông số cơng nghệ cách định tính nhờ khảo sát đạo hàm riêng phần phương trình hồi qui, - Tối ưu hóa cà thơng số cơng nghệ phần mềm cho kết định lượng phù hợp với kết tốn học cho thấy tính trung thực luận án Hướng phát triển đề tài SPIF cơng nghệ phát triển, cịn nhiều vấn đề phải nghiên cứu, luận án bước đầu nghiên cứu phần nhỏ công nghệ chưa thực toàn diện hoàn chỉnh, tương lai cần bổ túc thêm nhiều vấn đề: a Thực nghiên cứu với nhiều loại vật liệu hơn, hoàn thiện phần mềm tra cứu thân thiện dễ sử dụng có độ tin cậy cao giao diện đẹp b Kiểm chứng, hiệu chỉnh chế độ gia công thông qua nhiều thực nghiệm nhiều máy SPIF khác nhằm hoàn thiện độ tin cậy số liệu c Hoàn thiện tài liệu hướng dẫn thực hành SPIF nhằm tăng cường khả ứng dụng công nghệ vào sản xuất d Nghiên cứu nâng cao khả tạo hình (góc tạo hình ) chất lượng sản phẩm SPIF đồ gá nghiêng trục dụng cụ nghiêng máy phay CNC trục Quan tâm đến biện pháp gia nhiệt (Hot SPIF) để nâng cao tính tạo hình cơng nghệ 111 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ BÀI BÁO TRONG NƯỚC 1.1 Nguyễn Thanh Nam, Phan Đình Tuấn, Võ Văn Cương, Nguyễn Thiên Bình, Lê Khánh Điền, Lê Trung Hiếu, “Research on the forming angle of A1050-H14 Aluminium material processed by using Single Point Incremental Forming Technology (SPIF)”, Tạp chí Phát triển khoa học Công nghệ ĐHQG -HCM, Tập 12, số 16, trang 72 -80 , 2009 1.2 Phan Đình Tuấn, Nguyễn Thiên Bình, Lê Khánh Điền, Phạm Hồng Phương, “Applying the ISF technology to produce the car part models”, Tạp chí phát triển Khoa học Cơng nghệ ĐHQG - HCM, Tập 13, số K6, 2010, trang 91 – 98 1.3 Nguyễn Văn Nang, Nguyễn Thanh Nam, Nguyễn Thiên Bình, Nguyễn Tấn Hùng, Lê Khánh Điền, “Nghiên cứu xây dựng qui trình tạo hình ISF nhựa PVC”, Tạp chí khí, 01 + 02/2012, 74 – 80, 2012 BÀI BÁO NƯỚC NGOÀI (Thuộc SCOPUS) 2.1 Le Khanh Dien, Nguyen Tan Hung, Nguyen Thien Binh, Le Thanh Son, Nguyen Huy Bich, Nguyen Thanh Nam, “Recommendation Of A Measure For Enhancing The Precision Of Dimensions Of Foil Products In Single Point Incremental Forming Technology”, Key Engineering Materials (KEM), Switzerland, Vols 656-657, pp 479-483, 2015 2.2 Tan Hung Nguyen, Khanh Dien Le, Ngoc Phuong Nguyen, Huy Bich Nguyen, Thanh Nam Nguyen, Tuyen Vo, “The Effect of Heating to the Formability of Titanium Sheet by SPIF Technology”, Key Engineering Materials (KEM), Switzerland, Vol 749, page 171-177, 2017 2.3 Khanh Dien Le, Tan Hung Nguyen, Ngoc Huy Tran, Thanh Son Le, Huy Bich Nguyen, Thanh Nam Nguyen, “A research of the precision of titanium sheet formed by hot Incremental Sheet Forming Method”, Key Engineering Materials (KEM), Switzerland, Vol 749, page 154-160, 2017 112 HỘI NGHỊ TRONG NƯỚC 3.1 Phan Đình Tuấn, Lê Khánh Điền, Võ Văn Cương, Nguyễn Thiên Bình, Lê Trung Hiếu, Nguyễn Thanh Nam, “Nghiên cứu chất lượng bề mặt sau sản phẩm hợp kim nhôm A1050-H14 gia cơng cơng nghệ tạo hình cục liên tục (SPIF)”, Hội nghị KHCN Cơ khí Chế tạo toàn quốc lần thứ hai, trang 234 -237, tháng 11/2009 Hà Nội 3.2 Lê Khánh Điền, Nguyễn Thiên Bình, Nguyễn Thanh Nam, Đồn Thanh Phong, Nguyễn Văn Nang, Võ Văn Cương, “Controlling the Motions of Simulated Pestle in ABAQUS for Forming Sheet Metal of SPIF Technology”, Kỷ yếu Hội nghị khoa học Công nghệ lần thứ 12, Đại học Bách khoa - ĐHQG-HCM, trang 21 – 24, 26-28/10/2011 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ 4.1 Le Khanh Dien, Nguyen Thanh Nam, Le Thanh Son, Vu Ngoc Thanh The, Lai Tien Thang, Tran Anh Tuan, Nguyen Tan Hung, “A measure of Elimination of effete factors to the forming ability and quality of the products in SPIF technology”, The 7th AUN/SEED-Net proceeding 2014, ISBN 978-604-911-9422 Hanoi, October, 2014, ME721, pages 181-184 4.2 Nguyen Tan Hung, Le Khanh Dien, Nguyen Thanh Nam, Tran Trong Hy, Tran Dai Nguyen, Nguyen Huy Bich, Nguyen Ngoc Phương, “Research on The Formability of Titanium & SUS 304 Sheet Materials by Hot Single Point Incremental forming Technology”, 21st International Conference on Mechatronics Technology, Ho Chi Minh City, Vietnam (ICMT 2017), October 20–23, 2017 4.3 Vo Tuyen, Le Khanh Dien, Nguyen Tan Hung, Nguyen Thanh Nam, Tran Trong Hy, “Ability of the Deformation of Titanium Sheet by Hot Single Point Incremental Forming Technology”, The 21st International Conference on Mechatronics Technology, 2017, HCM City - Việt Nam 113 4.4 Nguyen Tan Hung, Le Khanh Dien, Nguyen Ngoc Phuong, Nguyen Thanh Nam, “Research On The Effect Of Heating On The Formability Of Titanium By Incremental Sheet Forming Technology”, The Fifth Intl Conf On Advances in Mechanical, Aeronautical and Production Techniques - MAPT 2016, Institute of Research Engineers and Doctors, USA, 2016, Kuala Lumpur – Malaysia 4.5 Le Khanh Dien, Nguyen Tan Hung, Ng Thien Binh, Le Son, Nguyen Huy Bich, Nguyen Thanh Nam, “Recommendation of measure for enhancing the precision of Dimension of Foil Product in Single Point Incremental Forming technology”, 2014 Machining, materials and Mechanical Technology (IC3MT), 2014, Taipei 4.6 Vo Tuyen, Le Khanh Dien, Nguyen Tan Hung, Nguyen Thanh Nam, Tran Trong Hy, “ A study of the ability of the deformation of titanium sheet by hot single point incremental forming technology”, 21st International Conference on Mechatronics Technology, October 20 – 23, 2017 in Ho Chi Minh City, Vietnam 4.7 Nguyen Tan Hung, Le Khanh Dien, Nguyen Thanh Nam, Tran Trong Hy, Tran Dai Nguyen, Nguyen Huy Bich, Nguyen Ngoc Phương, “Research on The Formability of Titanium & SUS 304 Sheet Materials by Hot Single Point Incremental forming Technology”, 21st International Conference on Mechatronics Technology, October 20 – 23, 2017 in Ho Chi Minh City, Vietnam ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Chủ nhiệm đề tài nghiên cứu cấp trường 2011-2012 nghiệm thu: “Nghiên cứu khả tạo hình máy CNC” TÀI LIỆU ẤN BẢN Nguyễn Thanh Nam, Lê Khánh Điền, Nguyễn Thiên Bình, “Hướng dẫn thực thành tạo hình công nghệ ISF”, tài liệu tham khảo, NXB Đại học Quốc Gia, 2010 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Gottmann, J Diettrich, G Bergweiler,M Bambach, G Hirt, P Loosen,R Poprawe “Laser-assisted asymmetric incremental sheet forming of titanium sheet metal parts” German Academic Society for Production Engineering (WGP) 2011, Prod Eng Res Devel 5:263–27.1DOI 10.1007/s11740-011-0299-9 (2011) [2] A Hadoush, A H, van den Boogaard “Substructuring in the implicit simulation of single point incremental sheet forming,the incrementally updated approach”, Int J Mater Form (2009) [3] Abacus 6.12, Getting start, Simulia with Abaqus, Dassault System 2012 [4] ASM International®–Atlas of Stress-Strain curves, 2nd Edition Copyright â 2002 by ASM Internationalđ [5] Bharat Bhushan “ Modern Tribology handbook”, CRC edition , 1998 [6] C Bouffioux, P Eyckens, C Henrard, R Aerens, A Van Bael, H Sol, J R Duflou, A.M Habraken, “Identification of material parameters to predict Single Point Incremental Forming forces”, Springer/ESAFORM 2008 [7] C Bouffioux, P Pouteau, L Duchêne, H Vanhove, J.R Duflou, A.M Habraken “Material data identification to model the single point incremental forming process”, Springer-Verlag France 2010 [8] Crina Radu, Eugen Herghelegiu, Ion Cristea, Carol Schnakovszky “Analysis of the surface quality of parts processed by single point incremental forming”, Journal of Engineering Studies and Research – Volume 19 (2013) No [9] Dassault “Solving Contact Problems with Abaqus”, Abaqus Handbook edition, 2005 [10] Dassault Corp “Abaqus user manual” Analysis 1,2,3,4,5,5a, 2009 [11] 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, November 2013 p 15-16 [12] Douglas C Montgomery “Design and Analysis of Experimaents”, 6th Edition, Willey 2005 [13] Edward Leszak “Apparatus and Process for Incremental Dieless Forming”, Patent US3342051,Ser.No 388.577 10 Claims (Cl 72- 81) [14] G Ambrogio, L Filice, F Gagliardi, F Micari “Three-dimensional FE simulation of single point incremental forming: experimental evidences and process design improving”, The VIII International Conference on Computational Plasticity, CIMNE, Barcelona, 2005 [15] G Ambrogio, L Filice, G.L Manco “Considerations on the Incremental Forming of Deep Geometries”, CIRP Annals - Manufacturing Technology57, pp 267-268 (2008) 115 [16] G Buffa, D Campanella, L Fratini “On the improvement of material formability in SPIF operation through tool stirring action”, Int J Advance Manufacturing Technology 66:1343–1351, Doi 10.1007/S00170-012-4412-9 (2013) [17] G Hussain, L Gao, Z Y Zhang, “Formability evaluation of a pure titanium sheet in the cold incremental forming process”, Int J Adv Manufacturing Technology, 2008 [18] George E Dieter “Mechanical Metallurgy” McGraw-Hill Book Company, London (1988) [19] Ghulam Hussain, Gao Lin, Nasir Hayat “improving profile accuracy in SPIF Process through statistical optimization of forming parameters”, Journal Of Mechanical Science And Technology, 25 (1) 177~182 (2011) [20] Ghulam Hussain, Gao Lin, Nasir Hayat,“Improving profile accuracy in SPIF process through statistical optimization of forming parameters” Journal of Mechanical Science and Technology 25 (1) 177~182, KSME & Springer, 2011 [21] Giuseppina Ambrogio, Luigino Filice, Francesca Guerriero, Rosita Guido, Domenico Umbrello “Prediction of incremental sheet forming process performance by using a neural network approach”, Int J Adv Manuf Technol 54:921–930DOI 10.1007/s00170-010-3011-x (2011) [22] H Arfa, R Bahloul, H BelHadjSalah “Finite element modelling and experimental investigation of single point incremental forming process of aluminum sheets: influence of process parameters on punch force monitoring and on mechanical and geometrical quality of parts”, Int J Mater Form 6:483–510, DOI 10.1007/s12289012-1101-z (2013) [23] http://www.matweb.com/reference/aluminum.aspx [24] http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=b1aa69c0528a4072947 8403542a8c94a&ckck=1 [25] I Bagudanch, G Centeno, C Vallellano, M.L Garcia-Romeu “Forming force in Single Point Incremental Forming under different bending conditions”, Proceedings of the 5th Manufacturing Engineering Society International Conference , Zaragoza, 2013 [26] J I V Sena, R J Alves de Sousa, R A F Valente “Single point incremental forming simulation with an enhanced assumed strain solid-shell finite element formulation”, Springer-Verlag France 2010 [27] J J Orteu, F.Bugarin, J Harvent, L Robert, V Velay “Multiple-Camera Instrumentation of a Single Point Incremental Forming Process Pilot for Shape and 3D Displacement Measurements: Methodology and Results”, Experimental Mechanics (2011) 51:625–639 © Society for Experimental Mechanics [28] J Jeswiet, D Young and M Ham, “Non-Traditional Forming Limit Diagrams for Incremental Forming”, Advanced Materials Research, Vols 6-8, pp 409-416 (2005) 116 [29] J Jeswiet, F Micari, G Hirt, A Bramley, J Duflou5, J Allwood “Asymmetric Single Point Incremental Forming of Sheet Metal”Springer 2005 [30] J.R Duflou , J Verberta, B Belkassemb, J Gub, H Solb, C Henrardc, A.M Habrakenc “Process window enhancement for single point incremental forming through multi-step toolpaths”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, 57, Issue 1, 2008, trang 253-256 [31] J.R Duflou, B Callebaut, J Verbert, H De Baerdemaeker “Improved SPIF performance through dynamic local heating”, Annals of CIRP, 22-Aug-2007, International Journal of Machine Tools & Manufacture 48, trang 543–549, 2008 [32] J.R Duflou, H Vanhove, J Verbert, J Gu, I Vasilakos, P Eyckens,”Twist revisited: Twist phenomena in single point incremental forming”, CIR ANAL 59-2010 [33] Jacob Lubliner “Plasticity theory”, Maxwell Macmillan International, pp 103, 104,105, 2009 [34] JFE Steel Corporation, 0909R(0809)1-0.5 Spa [35] JIS Aluminum Standard, © 2013 [36] KathrynJackson, Julian Allwood “The mechanics of incremental sheet forming”, Journal of Materials Processing Technology, Volume 209, Issue 3, pp 1158–1174, 2009 [37] M Skjoedt, M B Silva, P A F Martins, N Bay “Strategies and limits in multi-stage single-point incremental forming”,DOI: 10.1243/03093247JSA574 (2009) [38] M.B Silva and P.A.F Martins “Two-Point Incremental Forming with Partial Die: Theory and Experimentation”, @ASM International, DOI: 10.1007/s11665-0120400-3, JMEPEG (2013) [39] Maria B Silva, Peter S Nielsen, Niels Bay, P A F Martins “Failure mechanisms in single-point incremental forming of metals”, 10 June 201,1# Springer-Verlag London Limited 2011, Int J Adv Manuf Technol 56:893–903DOI 10.1007/s00170011-3254-1(2011) [40] Martin Skjoedt “Rapid Prototyping by Single Point Incremental Forming of Sheet Metal” [41] Martin Skjoedt “Rapid Prototyping bySingle Point IncrementalForming of Sheet Metal” PhD Project, DTU mechanical engineering, ISBN 978-87-89502-81-6 [42] Matweb software http://www.matweb.com/index.aspx [43] MATHalino.com - Pinoy Math Community, Copyright 2017 © Romel Verterra [44] N Decultot, V Velay, L Robert, G Bernhart, E Massoni “Behaviour modelling of aluminium alloy sheet for Single Point Incremental Forming”, International Journal of Material Forming1, Supplement (2008) Pages 1151-1154 DOI : 10.1007/s12289008-0184-z 117 [45] Nippon Steel, Suminoto Corporation 2012 [46] Nguyễn Cảnh, Quy hoạch thực nghiệm, Nxb ĐHQG Tp.HCM, 2011 [47] Nguyễn Hữu Lộc, Quy hoạch phân tích thực nghiệm, Nxb ĐHQG Tp.HCM, 2011 [48] Nguyễn Thanh Nam, Lê khánh Điền, Lê Văn Sỹ “A calculation of power for forming metal sheet by SPIF process” Tạp chí phát triển cơng nghệ ĐHQG tpHCM, Tập 12, số 4/2009,trang 5-17 [49] Nguyễn Thanh Nam, Võ Văn Cương, Lê Khánh Điền, Lê Văn Sỹ “A calculation for compensating the errors due to springback when forming metal sheet by single point incremental forming (spif)”Tạp chí phát triển Khoa học Công nghệ, ĐHQG HCM, số K4, 2010 Tập 13, trang 14 – 24 [50] OnUma Lasunon, Winston Knight “Capability analysis of single point incremental forming of sheet metal parts”, Annals of DAAAM & Proceedings annual, p235, 2007 [51] P Eyckens, J Duflou, P Van Houtte, A Van Bael “The significance of friction in Single Point Incremental Forming process”,Springer-Verlag France 2010 [52] P.A.F Martins , N Bay, M Skjoedt, M.B Silva “Theory of single point incremental forming”, CIRP Annals - Manufacturing Technology 57, pp 247–252 (2008) [53] Philip Eyckens, Bachir Belkassem, Christophe Henrard, Jun Gu, Hugo Sol, Anne Marie Habraken, Joost R Duflou, Albert Van Bael, Paul Van Houtte “Strain evolution in the single point incremental forming process: digital image correlation measurement and finite element prediction” Springer-Verlag France 2010Int J Mater Form (2011) 4:55–71DOI 10.1007/s12289-010-0995-6 [54] R Aerens, P Eyckens, A Van Bael, J R Duflou “Force prediction for single point incremental forming deduced from experimental and FEM observations”, SpringerVerlag London Limited 2009 [55] Radu Crina “New Configurations Of The SPIF Process - A Review”, Journal Of Engineering Studies And Research – Volume 16 No (2010) [56] Ruth M Mickey, Live Jean Dunn , Virginia A Clark Applied Statistics: Analysis of Variance and Regression, 3rd Edition , John Wiley &Sons edition, 2000 [57] S Dejardin, S Thibaud, J.C Gelin “Finite element analysis and experimental investigations for improving precision in single point incremental sheet forming process”, Springer/ESAFORM 2008 [58] S R Marabuto, D Afonso, J.A.F Ferreira, F.Q Melo, M Martins, R.J Alves de Sousa “Finding a best machine for SPIF operations- A brief discussion”,Key Engineering Materials, Vol 473 pp 861-868 (2011) 118 [59] Saad Arshad “Single point incremental forming- A study of Forming Parameters, Forming limits and Part accuracy of Aluminium 2024, 6061 and 7475 alloys”, Thesis of KTH Royal Institute of technology Stockholm, Sweden, 2012 [60] Salah B M Echrif, Meftah Hrairi “Process Simulation And Quality Evaluation Of Incremental Sheet Forming”, Iium Engineering Journal, Special Issue, Mechanical Engineering, 2011 [61] Tài liệu thông số kỹ thuật máy ISF, DSCELAB, 2012 [62] Tania A Marques, Maria Beatriz Silva, P A F Martins “On the potential of single point incremental forming of sheet polymer parts”, Int J Adv Manuf Technol 60:75– 86, DOI 10.1007/s00170-011-3585-y, (2012) [63] Tapany Udomphol “Elements of the theory of plasticity”,Suranaree University of Technology, p 3, 2007 [64] W.C Emmensa, G Sebastiani, A.H van den Boogaard “The technology of Incremental Sheet Forming – A brief review of the history”, 2010 [65] Zuomin Dong, “Tutorials for Pro/Engineer”, University of Victoria, 2006 119 ... QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ KHÁNH ĐIỀN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO HÌNH CỦA MỘT SỐ VẬT LIỆU KIM LOẠI TẤM KHI GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SPIF. .. Ra 1.2 Các thông số ảnh hưởng đến khả tạo hình (góc tạo hình ) SPIF Các nghiên cứu [38], [56], [19], [59], [8] [14] cho thấy số số thơng số sau có ảnh hưởng đến khả tạo hình (góc tạo hình ) độ... 1.1.1 Các phương pháp gia công cổ điển 1.1.2 Nhu cầu đời công nghệ SPIF 1.1.3 Cơ sở tạo hình cơng nghệ SPIF 1.2 Các thông số ảnh hưởng đến khả tạo hình (góc tạo hình ) SPIF. 10