CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO CHI TIẾT
4.8. Tiến hành thực nghiệm
Quá trình dập thử, hiệu chỉnh khuôn được thực hiện tại PTN Bộ môn Gia công áp lực:
Các modul của hệ thống khuôn dập chi tiết dạng tấm mỏng gồm có:
- Hệ thống tăng áp - Hệ thống chặn phôi - Khuôn dập thử
- Bộ đo thông số công nghệ áp suất trong cối, áp suất trong xilanh (được tính toán quy đổi ra lực chặn)
- Không sử dụng hệ thống đối áp
Sau khi kết nối toàn bộ các modul của hệ thống khuôn, chúng ta tiến hành dập thử Lần lượt thử nghiệm với các phôi khác nhau theo trình tự các bước tiến hành sau:
Bước 1. Đặt phôi vào trong lòng cối. Cho máy ép thủy lực đi xuống đóng cối. Chỉnh
“0” toàn bộ hệ thống đo áp suất lòng cối, hành trình, hệ thống chặn.
Bước 2. Tiến hành chặn phôi, điều khiển giá trị áp suất dầu trong xilanh bằng van an toàn (thay đổi áp suất để điều chỉnh lực chặn).
Bước 3. 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 được đặt là 700bar
Bước 4. Sau khi phôi được tạo hình trong cối nhờ áp suất thủy tĩnh được tạo ra từ chất lỏng áp suất cao => Ngắt hệ thống tăng áp sau đó điều khiển các máy ép đi lên để lấy chi tiết được dập ra.
Dập thử với các giá trị áp suất trong Pxilanh và trong lòng cối Pcối khác nhau đến khi đạt được thông số theo yêu cầu của bản vẽ chi tiết.
- Kết quả:
Trong phần mô phỏng số đã xây dựng được miền làm việc của lực chặn Q tương ứng với áp xuất làm việc trong xilanh trường hợp Rc = 4 mm, Rct = 2mm. Các chi tiết đạt các kích thước và yêu cầu tương ứng với áp suất xilanh chặn P1 = (5 ÷ 8,4) bar, ta tiến hành thực nghiệm với các thông số như sau:
- Chiều cao của sản phẩm H = 25 mm
Đặt lực chặn tương ứng áp suất xi lanh chặn P1 = 8 bar
Trên hình 4.23 thể hiện những hiện tượng sai hỏng thường thấy trong quá trình tạo hình. Trên hình 4.23A là hiện tượng lệch do dòng kim loại khi kéo vào lỏng cối không đều; trên hình 4.23B là hiện tượng nhăn vành và hình dạng phôi chưa đạt được theo thiết kế do lực chặn thấp.
Một số hiện tượng sai hỏng trong quá trình tạo hình:
a, b,
Hình 4.23. Một số hiện tượng sai hỏng trong quá trình tạo hình, a, Lệch; b, Nhăn vành
Trên hình 4.24. thể hiện sự thay đổi hình dạng phôi tương ứng với mỗi chế độ áp suất khác nhau. Trên hình 4.24A là hình dạng ban đầu của phôi dập thủy tĩnh có dạng tấm tròn được cắt bằng cối cắt, trên hình 4.24B, hình 4.24C, hình 4.24D là hình ảnh của phôi sau khi tạo hình với áp suất lớn nhất tương ứng lần lượt là 300bar, 330 bar, 430 bar. Với chế độ 430 bar có thể thấy rằng kích thước và hình dạng phôi đã đạt được như thiết kế, còn hai trường hợp áp suất còn lại do giá trị thấp nên chưa đạt được về hình dạng yêu cầu.
Hình 4.24. Cài đặt, thu thập và xử lý tín hiệu thí nghiệm
Hình 4.25. Kết quả sau khi dập thủy tĩnh với các chế độ áp suất khác nhau Kết luận chương 4
Thông qua chương 4 đã tiến hành nghiên cứu, lựa chọn các thiết bị thu thập và xử lý tín hiệu phù hợp và có sẵn tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội từ đó tiến hành công nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo chi tiết cốc trụ. Thông qua mô phỏng số, các giá trị thông số công nghệ như lực chặn được cài đặt thông qua áp suất trong xilanh chặn của máy ép. Đã tiến hành chế tạo 01 bộ khuôn với bán kính góc lượn cối RC = 4 mm, Bán kính chi tiết RCt = 2 mm. Các kết quả thí nghiệm thực hiện với các mức áp suất chất lỏng lòng cối khác nhau thu được các chi tiết như hình vẽ.
A) B) C) D)
Kết quả kiểm chứng bằng thực nghiệm hoàn toàn tương đồng với các kết quả mô phỏng số.
Thông qua kết quả nghiên cứu của luận văn một lần nữa khẳng định áp dụng mô phỏng số quá trình biến dạng chi tiết giúp giảm thiểu rút ngắn thời gian, chi phí công đoạn chế thử.
Trong chương 2 đã nghiên cứu những đặc trưng cơ bản về phân bố ứng suất, biến dạng của công nghệ dập vuốt thủy tĩnh và so sánh với các công nghệ dập vuốt thường, dập vuốt thủy cơ.
Thông qua chương 3 tác giả đã mô phỏng thành công công nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo phôi có dạng cốc với đường kính là 60mm.
Bằng mô phỏng số tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ bán kính cối Rc bán kính chi tiết Rct áp suất chất lỏng p, cũng như lực chăn Q tới quá trình tạo hình. (hình 3.13 cho đến hình 3.17; bàng 3.1 đến bảng 3.9)
Thông qua chương 4 đã tiến hành nghiên cứu, lựa chọn các thiết bị phù hợp tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội từ đó tiến hành công nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo chi tiết cốc trụ nhằm kiểm chứng kết quả mô phỏng số.