I. Mô hình thực nghiệm các thông số công nghệ đến biến dạng và chất lượng bề
4. Phương pháp nghiên cứu
a) Vật liệu sử dụng và hình học
Một tấm thép nhẹ DC01 (EN 10130: 2006), với độ dày 0,6 mm, được sử dụng làm vật liệu thí nghiệm. Hai loại hình học đã được xem xét - một là hình nón đôi (hình a) và một kim tự tháp đôi (hình b)
59
Hình 4: Hình dạng phức tạp của vật thể
a)Hình nón 2 lớp b)Hình hộp 2 lớp
5. Thiết kế và các thí nghiệm thông số
Bốn thông số được trình bày trong bảng 1. Những thông số được cài đặt này đã được thông qua một tài liệu sơ bộ từ các tài liệu đặc biệt và bằng cách xem xét công suất máy CNC và hệ số năng suất của người đứng máy - SPIF là một thời gian quá trình tiêu tốn thời gian.
Các thí nghiệm được thiết kế dựa trên thông số bảng 2. Các bài kiểm tra khác nhau kết hợp các thông số đã được thực hiện trên máy phay CNC RAPIMILL 700, được trang bị một số lệnh. Một giàn kẹp được gắn trên bàn làm việc của máy phay CNC, để khóa tấm kim loại trong khi một dao hình cầu được gắn trên trục gá (hình 4) để tiến hành gia công.
60
Hình 5: Máy phay CNC RAPIMILL 700
Parameter Level
Low (1) High (2)
Tool radius [radius] 3 5
Step size [mm] 0.05 0.5
Feed rate [mm/min] 1500 3000
Spindle speed [rot/min] 500 1000
Bảng 5.1 Bốn thông số cần thiết
Run r [mm] z [mm] V [mm/min] ω [rot/min]
1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 3 1 1 2 1 4 1 1 2 2 5 1 2 1 1 6 1 2 1 2 7 1 2 2 1 8 1 2 2 2 9 2 1 1 1 10 2 1 1 2 11 2 1 2 1 12 2 1 2 2 13 2 2 1 1 14 2 2 1 2 15 2 2 2 1 16 2 2 2 2
61
Kết quả và những thống kê phân tích
Để xác định độ chính xác kích thước của sản phẩm, chúng được quét bằng cách sử dụng máy quét laser FARO. Sự khác biệt giữa số liệu thu được và thiết kế được xác định với sự giúp đỡ của phần mềm Geomagic. Nó cho phép xác định độ lệch tối đa và tối thiểu, trung bình độ lệch, độ lệch chuẩn cũng như phân phối độ lệch cho toàn bộ phần (hình 5).
Hơn nữa, bằng cách sử dụng tùy chọn chia phần, sự khác biệt từ hồ sơ CAD được thiết kế có thể là xác định trong khu vực quan tâm khác nhau (hình 6). Các độ lệch chuẩn từ hồ sơ thiết kế của 16 phần thu được (xem bảng 1) được hiển thị trong hình 7. Như có thể thấy, độ lệch chuẩn khác nhau từ 0,797 đến 1,322 mm. Liên quan đến việc phân phối sai lệch so với hồ sơ thiết kế, hai vùng có thể được đánh dấu là chịu trách nhiệm cho lớn hơn độ lệch (xem hình 6). Trong khu vực 1, độ lệch của các bộ phận có giá trị lên tới 5.483 mm, do tính đàn hồi lò xo của vật liệu (không có tấm nền được sử dụng để hỗ trợ tấm kim loại trong quá trình hình thành). Trong khu vực 2, độ lệch của các bộ phận có giá trị lên tới 2.748 mm.
62
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. KẾT LUẬN
Thực hiện quy trình công nghệ tạo hình tấm kim loại dành cho mô hình sản xuất hàng loạt nhỏ. Nếu sử dụng quy trình này, có thể tiết kiệm thời gian tạo hình các mẫu.
Nếu muốn thành công chúng ta phải sử dụng loại dao đầu cầu đường kính 10mm, và dầu mỡ nên được sử dụng làm chất bôi trơn để cải thiện mức thành công khi gia công. Trên nhôm kim loại tấm có độ dày 1mm, các thử nghiệm đã chỉ ra rằng việc lựa chọn chế độ kẹp trên bàn làm việc của máy công cụ là vô cùng quan trọng. khoảng cách cạnh gần nhất với cạnh của tấm đỡ kẹp cũng quan trọng không kém, và hình dạng của khung đỡ kẹp dưới phải giống với hình dạng của sản phẩm (tròn, vuông, hình chữ nhật). Một khía cạnh quan trọng khác là chuyển động của dao tạo hình chạy dọc theo bề mặt kim loại tấm. Độ nghiêng tối ưu trên sản phẩm là 45 °, các góc lớn hơn có thể gây ra lỗi, vết nứt và lỗi sản phẩm.
Để đạt được chất lượng sản phẩm cao hơn, một mô hình có thể được đặt dưới tấm kim loại như một công cụ hỗ trợ trên cơ sở mà hình dạng đòi hỏi khó hơn, khắt khe hơn. Điều này có nghĩa là công việc nhiều hơn nhưng nó không đồng nghĩa với việc tốn thời gian và tốn kém vì mô hình có thể được thực hiện trên cùng một công cụ máy phay CNC với độ nhám bề mặt không cao theo yêu cầu. Ngày nay yêu cầu ngày càng cao kim loại tấm nhôm bị thay thế bằng kim loại tấm thép để tạo hình sản phẩm. Trong trường hợp bắt buộc sử dụng tấm kim loại thép, chúng ta nên sử dụng tấm có độ biến dạng cao và có độ cứng tối thiểu phù hợp với biến dạng.
II. KIẾN NGHỊ
Với các kết quả đạt được, nhóm thực iện đề tài kiến nghị:
- Bộ KH&CN cho phép triển khai 01 dự án sản xuất thử nghiệm độc lập để hoàn chỉnh công nghệ chế tạo máy ISF trước khi chuyển giao;
- Bộ KH&CN hỗ trợ PTN thương mại hóa sản phẩm máy ISF như một loại máy tạo mẫu nhanh trong công nghiệp hoặc tự động hóa cho các ngành thủ công mỹ nghệ, y học và nhiều ngành nghề khác
63
- TÀI LIỆU THAM KHẢO
Báo cáo khoa học: Nghiên cứu công nghệ miết ép phục vụ chế tạo các chi tiết có kết cấu đặc biệt, chịu áp lực cao trong sản xuất vũ khí.
Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến khả năng biến dạng vật liệu kim loại tấm trong gia công bằng phương pháp tạo hình gia tăng SPIF ở nhiệt độ cao. Ứng dụng công nghệ miết trong chế tạo bình khí công nghiệp.
Nước ngoài [1]Amino Inc.
[2]A. Attanasio, E. Ceretti, C. Giardini, “Optimization of tool path in two points
incremental forming”, Journal of Materials Processing Technology 177 (2006)
[3]ArtSoft Mach 3
[4]Edward Leszak “Apparatus and Process for Incremental Dieless Forming” Ser.No.388.577 10 Claims (Cl. 72-81)
[5] G. Hirt, S. Junk, N. Witulsky, “ Incremental sheet forming: Quality evaluation
and process simulation”, in: Proceedings of the Seventh ICTP Conference, Yokohama,
2002
[6] G. Ambrogio, V. Cozza, L. Filice, F. Micari, “An analytical model for improving
precision in single point incremental forming”, Journal of Materials Processing
Technology (2007)
[7] GSK CNC equipment in distributing cnc equipment
[8] Hagan, E., Jeswiet, J., 2003. A review conventional and modern single point sheet metal forming methols. In: Proc. Of the ImechE – Journal of Engineering Manufacture – part B. Vol.217