49Sheet metalworking Sheet metalworking
phải xem xét dung sai về áp lực của vật liệu khi làm cân bằng sức bật lò xo. Quá nhiều lực có thể làm tấm kim loại bị gãy hay nứt và làm nó trở nên vô dụng.
Một cách khác để làm tăng tính phù hợp là đổ khuôn tấm kim loại trong nhiệt độ cao. “Nhiệt độ cũng đóng vai trò qua trọng khi tăng nhiệt độ sẽ giảm sức ép cong và do đó giảm sức bật lò xo,” Tiến sỹ Castagne nói.
Việc đổ khuôn và sức bền của vật liệu sẽ được thay đổi, như các hợp kim nhôm đã giảm đáng kể sức bền sau khi bị nung nóng nhẹ. Tuy nhiên trong phương pháp uốn kéo, theo tiến sỹ Castagne, khi nối hai mặt để giảm sức ép thì sẽ loại bỏ hoàn toàn tính đàn hồi khi biến dạng.
Trong khi đó, việc bôi trơn làm giảm ma sát khi đập vào tấm kim loại, và do đó làm giảm sức bật lò xo. Bên cạnh việc giảm tải làm biến dạng, cũng tăng giới hạn biến dạng trước khi gãy. Sức bật lò xo giảm trong một khu vực được bôi trơn rộng hơn, đặc biệt khi cả hai phần đập và khuôn dưới đều được bôi trơn, so sánh với các trường hợp khác thì chỉ có 1 thứ được bôi trơn.
Tính Toán Sức Bật Lò Xo
Hiện tại có vài phương pháp để dự đoán sức bật lò xo với một hình khối và vật liệu cho trước, và kết quả sẽ được dùng trong quá trình thiết kế để bù đắp lại. Phương pháp nhân tố hữu hạn (FEM) là mô hình phổ biển nhất phỏng theo đó.
Khi giải thích cách thức hoạt động, Tiến sỹ Castagne nói: “Sự mô phỏng được chia thành hai giai đoạn. Đầu tiên là giai đoạn uốn, khi cả sự đàn hồi và biến dạng chất dẻo đóng vai trong quan trọng, sẽ được lấy mẫu; sau đó là phần tháo liệu (biến dạng chất dẻo) cần được mô phỏng.”
Vì FEM là mô hình có thể được dùng trong các lĩnh vực khác nhau, có thể là không tối ưu khi dự đoán sức bật lò xo bằng các hệ thống khác.
“Việc dùng FEM để dự đoán sức bật lò xo có rất nhiều thử thách do có hàng loạt các nhân tố như độ chính xác của
Tấm kim loại là một dạng kim loại thường gặp được dùng trong vô số lĩnh vực, như ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, y tế và điện tử.
Erich Ferdinand, Germany
Liz Cantu Milpitas, California
mẫu vật liệu, các khó khăn trong tính toán và vấn đề đồng quy trong giai đoạn tháo liệu,” cô giải thích. “Thêm vào đó, một vài bước có thể yêu cầu phải có các hình khối đã hoàn thiện theo mong muốn.”
Các Mô Hình Dự Đoán Mới Hơn
Thay vào đó, đã hình thành một vài mô hình dự đoán mới hơn phụ thuộc vào các phản hồi để tinh chỉnh quá trình này, ví dụ là mạng trí tuệ nhân tạo (ANN). Các mối quan hệ không tuyến tính trong các bản đồ trí tuệ nhân tạo là hữu dụng để dự đoán sức bật lò xo khi bao gồm rất nhiều biến số khi thay đổi nhiều. Không có mối liên hệ nào là cố định vì mỗi nhân tố có một trọng tải khác nhau với mỗi lần vận hành.
Tiến sỹ Castagne nói: “Có một giải pháp có thể giải quyết vấn đề này là dùng các gói mô phỏng tự động bao gồm mô phỏng các chương trình con để tự động thay đổi góc uốn và khởi động lại mô phỏng FEM cho tới khi có được hình khối chuẩn sau khi tháo liệu.” Tương tự, ANN sử dụng dữ liệu và phản hồi thực tế để làm mẫu và dự đoán các phản ứng tốt hơn.
Trong thực tế, các nhà sản xuất máy móc cũng đang làm việc với ý tưởng tương tự. Trumpf đã tiết lộ cách thức mà các máy móc của họ bù lại sức bật lò xo bằng cách đo góc khi uốn. Quá trình này là tự động với một thiết bị cảm biến đo góc sức bật lò xo cho mỗi vật liệu riêng biệt, trước khi bù lại ngay lập tức, Harald Block, quản lý sản phẩm, Máy uốn Trumpf chia sẻ. “Máy tự động đo góc thât, chỉnh sửa có kiểm soát, và ngay lập tức điều chỉnh góc uốn”, anh ta nói thêm.
Sức bật lò xo là một đặc tính vĩnh cửu của việc uốn mà không thể tránh được. Để giảm nhẹ điều này, các nhà sản xuất và nghiên cứu dường như đang tìm kiếm một giải pháp dự đoán và bù đắp tốt hơn cho nó. Đặc biệt là đã có các cái thiện trong cả quá trình thiết kế và sản xuất, trong đó tiến bộ lớn nhất là nhìn nhận việc dự đoán sức bật lò xo như một quá trình hay thay đổi theo một loạt các thông số thay đổi.
50