Chƣơng 1 TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ DẬP THỦY CƠ
1.4. Xác định vấn đề nghiên cứu
Từ việc xem xét các vấn đề nghiên cứu về dập thủy cơ trên thế giới và trong nƣớc cho thấy các nhà khoa học đã giải quyết những vấn đề sau:
- Phát triển, hoàn thiện sơ đồ nguyên lý quá trình dập vuốt thủy cơ; phân tích làm rõ trạng thái ứng suất, biến dạng khi tạo hình;
- Nghiên cứu, xác định rõ vai trò, ảnh hƣởng của áp suất chất lỏng (áp suất chất lỏng ban đầu và áp suất chất lỏng tạo hình), áp lực chặn đến quá trình dập thủy cơ trên cơ sở khảo sát chi tiết có hình dạng đặc trƣng là hình trụ;
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của các thơng số hình học dụng cụ nhƣ bán kính lƣợn chày, bán kính lƣợn vành cối; khe hở giữa chày và vành cối;
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của chiều dày phôi ban đầu đến sự phân bố chiều dày thành sản phẩm sau khi dập bằng phƣơng pháp thủy cơ;
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của vật liệu phơi đến q trình tạo hình;
- Nghiên cứu một số giải pháp công nghệ nhằm nâng cao khả năng biến dạng của vật liệu trong dập thủy cơ nhƣ dập có gân vuốt nơng; dập có nung nóng cục bộ…
* Các vấn đề cần được tiếp tục làm rõ:
- Xác định mối quan hệ tƣơng quan giữa các yếu tố cơng nghệ, kích thƣớc phơi đến khả năng biến dạng và chất lƣợng sản phẩm dập thủy cơ;
- Các cơng trình đƣợc cơng bố đã nghiên cứu ảnh hƣởng của chiều dày phôi (tuyệt đối) nhƣng chƣa nghiên cứu ảnh hƣởng của chiều dày tƣơng đối đến sự phân bố chiều dày thành sản phẩm. Điều này có thể làm hạn chế phạm vi ứng dụng trong thực tế sản xuất khi dập các chiều dày khác nhau;
- Các cơng trình nghiên cứu trên thế giới chủ yếu nghiên cứu mô phỏng dập thủy cơ trên đối tƣợng là chi tiết hình trụ, các chi tiết có hình dạng khác nhƣ hình cầu, hình cơn, hình parapol… chƣa đi sâu vào nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số cơng nghệ đến q trình tạo hình;
Xuất phát từ những vấn đề trên, luận án xác định một số nội dung cần xem xét nghiên cứu nhƣ sau:
- Nghiên cứu dập thủy cơ chi tiết có dạng hình cơn. Với cơng nghệ dập
vuốt thơng thƣờng, chi tiết dạng côn là chi tiết tuy không phức tạp về mặt hình dáng nhƣng lại phức tạp về mặt tạo hình đặc biệt là chi tiết cơn trung bình và chi tiết côn cao nhƣ: Phôi kém ổn định ở giai đoạn đầu cho nên dễ dẫn tới nhăn thành chi tiết; phải dập qua nhiều nguyên cơng (đặc biệt với dập truyền thống cịn làm cho bề mặt chi tiết bị hằn vết và xƣớc bề mặt) [2]. Cho nên, việc lựa chọn chi tiết dạng côn để nghiên cứu nhằm khẳng định ƣu điểm vƣợt trội của dập thủy cơ so với dập thông thƣờng về tăng khả năng biến dạng của vật liệu (từ đó làm giảm số nguyên dập) và nâng cao chất lƣợng tạo hình sản phẩm.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất chất lỏng (bao gồm cả áp suất chất lỏng ban đầu pbđ và áp suất chất lỏng tạo hình pth) trong quá trình dập vuốt thủy cơ. Qua khảo sát các cơng trình cơng bố trên thế giới và thực tế nghiên
cứu của nghiên cứu sinh cho thấy, ứng với mỗi giá trị áp suất chất lỏng ban đầu thì sản phẩm dập thành công tại một giá trị áp suất chất lỏng tạo hình nhất định.
Khi tăng áp suất chất lỏng ban đầu thì áp suất chất lỏng tạo hình cũng phải tăng lên. Tuy nhiên mức độ thay đổi áp suất chất lỏng ban đầu khác với mức độ thay đổi của áp suất chất lỏng tạo hình cho nên tỷ số áp suất chất lỏng ban đầu và áp suất chất lỏng tạo hình khơng phải là hằng số. Vì thế luận án lựa chọn tỷ số áp suất chất lỏng Kq (Kq = pbđ/pth) để nghiên cứu với danh nghĩa là đại lƣợng đặc trƣng cho áp suất chất lỏng trong tạo hình thủy cơ.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố: Tỷ số áp suất chất lỏng, áp lực chặn qc và chiều dày tương đối của phôi s* khi dập thủy cơ. Đồng thời xác định
chế độ công nghệ tối ƣu với mục tiêu chung là khả năng biến dạng lớn nhất (thông qua chiều sâu dập tƣơng đối) với sự phân bố chiều dày thành sản phẩm hợp lý.
- Khảo sát khả năng biến dạng tạo hình khi dập các loại vật liệu khác nhau với các chiều dày tương đối khác nhau. Luận án chọn 03 loại vật liệu là
Cu99.97, thép C08s và 08Cr18Ni10 để nghiên cứu. Ba vật liệu này đại diện cho 3 nhóm vật liệu cơ bản trong tạo hình kim loại tấm nhằm khảo sát khả năng biến dạng của chúng trong quá trình tạo hình thủy cơ chi tiết dạng cơn. Kết quả nghiên cứu của luận án có ý nghĩa khi ứng dụng các mác vật liệu khác nhau nằm trong 03 nhóm vật liệu cơ bản nhƣ trên trong thực tế nghiên cứu và thử nghiệm.