Đồ án Chế tạo khuôn tạo hình ống bằng áp lực hơi nước (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Chế tạo khuôn tạo hình ống bằng áp lực hơi nước (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN TẠO HÌNH ỐNG BẰNG ÁP LỰC HƠI NƯỚC GVHD : TS. PHẠM SƠN MINH SVTH : ĐẶNG VŨ NGỌC HOÀNG MSSV : 13144043 SVTH : NGUYỄN TẤN PHÚ MSSV : 13144090 Khoá : 2013-2017 S K L 0 0 4 9 2 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2017
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN TẠO HÌNH ỐNG BẰNG ÁP LỰC HƠI NƢỚC GVHD: TS. PHẠM SƠN MINH SVTH: ĐẶNG VŨ NGỌC HOÀNG MSSV: 13144043 GVHD: NGUYỄN TẤN PHÚ MSSV: 13144090 KHÓA: 2013-2017 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017.
3. KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HÒÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: TS. Phạm Sơn Minh Sinh viên thực hiện:Nguyễn Tấn Phú MSSV: 13144090 Đặng Vũ Ngọc Hoàng MSSV: 13144043 1. Tên đề tài: Chế tạo khuôn tạo hình ống bằng áp lực hơi nƣớc. 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Khuôn có kích thƣớc 110x100x60mm. - Nhiệt độ tối đa dự kiến sau gia nhiệt: 3000C. - Kích thƣớc ống: đƣờng kính 16mm. 3. Nội dung chính của đồ án: - Chế tạo khuôn. - Tạo hình ống bằng cách gia nhiệt cho khuôn. - Tiến hành đo đạc, lấy số liệu để phân tích, so sánh kết quả (Giữa các loại ống có vật liệu khác nhau hoặc các loại mẫu hình khác nhau). 4. Các sản phẩm dự kiến - Khuôn. - Ống. - Bản báo cáo, phân tích, so sánh kết quả. 5. Ngày giao đồ án: 6. Ngày nộp đồ án: 7. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt  TRƢỞNG KHOA TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) i
4. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn: Công nghệ chế tạo máy. PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tấn Phú MSSV: 13144090Hội đồng:10 Họ và tên sinh viên: Đặng Vũ Ngọc Hoàng MSSV: 13144043 Hội đồng: 10 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN TẠO HÌNH ỐNG BẰNG ÁP LỰC HƠI NƢỚC Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật cơ khí Họ và tên GV hƣớng dẫn: TS. Phạm Sơn Minh Ý KIẾN NHẬN XÉT 1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên 2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển) ii
5. 2.3.Kết quả đạt được: 2.4. Những tồn tại (nếu có): 3. Đánh giá: Điểm Điểm đạt TT Mục đánh giá tối đa đƣợc 1. Hình thức và kết cấu ĐATN 30 Đú ng format vớ i đầy đủ cả hình thứ c và nôị dung của cá c muc̣ 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10 Tính cấp thiết của đề tài 10 2. Nội dung ĐATN 50 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, 5 khoa hoc̣ xã hôị Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy 15 trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế. Khả năng cải tiến và phát triển 15 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành 5 3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10 4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10 Tổng điểm 100 4. Kết luận:  Đƣợc phép bảo vệ  Không đƣợc phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2017 Giảng viên hƣớng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) iii
6. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn:Công nghệ chế tạo máy PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tấn Phú MSSV: 13144090 Hội đồng: 10 Họ và tên sinh viên: Đặng Vũ Ngọc Hoàng MSSV: 13144043 Hội đồng: 10 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN TẠO HÌNH ỐNG BẰNG ÁP LỰC HƠI NƢỚC Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật cơ khí Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) ThS. Nguyễn Văn Sơn Ý KIẾN NHẬN XÉT 1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2. Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển) 3.Kết quả đạt được: 4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN: iv
7. 5. Câu hỏi: 6. Đánh giá: Điểm Điểm đạt TT Mục đánh giá tối đa đƣợc 1. Hình thức và kết cấu ĐATN 30 Đú ng format vớ i đầy đủ cả hình thứ c và nôị dung của cá c muc̣ 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10 Tính cấp thiết của đề tài 10 2. Nội dung ĐATN 50 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa 5 học xã hội Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình 15 đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế. Khả năng cải tiến và phát triển 15 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành 5 3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10 4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10 Tổng điểm 100 7. Kết luận:  Đƣợc phép bảo vệ  Không đƣợc phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2017 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) v
8. LỜI CẢM ƠN Hôm nay em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt, giảng dạy cho chúng em những kiến thức về chuyên ngành cũng nhƣ đời sống vô cùng bổ ích.Là những con tàu đã đƣa chúng em từ những ngày đầu bỡ ngỡ khi mọi thứ trên thành thị đều mới và xa lạ với mình. Thiết nghĩ đó là hành trang quý giá nhất để bây giờ giấc mơ của chúng em đã đến lúc nảy chồi và vƣơn cao. Ngày hôm nay, với sức trẻ và niềm tin chúng em xin hứa sẽ cố hết sức đem tuổi trẻcống hiến cho đất nƣớc là làm cho đất nƣớc của chúng ta ngày càng giàu mạnh hơn. Và đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo khoa Cơ khí Chế tạo Máy, cùng các thầy trong bộ môn Công nghệ Chế tạo Máy đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành khóa học 4 năm đầy chông chênh và nỗ lực của cuộc đời mình, những sinh viên khóa 2013 -2017. Riêng với Thầy Phạm Sơn Minh, tuy bận công việc nhƣng Thầy đã tận tình giúp đỡ chúng em trong đồ án tốt nghiệp của mình. Thầy đã hết lòng hƣớng dẫn, truyền cảm hứng và động lực giúp chúng em hăng say hơn trong công việc. Ngƣời thầy thầm lặng luôn đứng sau hỗ trợ trong công việc cũng nhƣ tiếp thêm sức mạnh trong những ngày tháng làm việc cực nhọc cùng nhau. Bên cạnh đó, thầy là ngƣời vui tính, phóng khoáng, luôn luôn cƣời đùa với mọi ngƣời nhƣ những ngƣời thân thiết trong gia đình. Tuy có những lúc vì tuổi trẻ ham chơi đã làm thầy vất vả. Và bây giờ sau tất cả, chúng em chỉ biết chân thành xin lỗi về những lỗi lầm của mình và xin trân trọng cảm ơn sự hy sinh thầm lặng của thầy những ngày qua. Với sự chân thành, chúng em luôn kính trọng và biết ơn thầy không chỉ nhƣ một ngƣời thầy mà còn nhƣ ngƣời thân của mình. Chúng em cũng không quên gửi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành đến gia đình và đồng nghiệp vì sự hợp tác và khuyến khích của họ, giúp chúng tôi hoàn thành dự án này. vi
9. Chúng em coi đây là cơ hội này nhƣ một mốc quan trọng trong sự phát triển nghề nghiệp sau này. Chúng em sẽ cố gắng sử dụng kỹ năng và kiến thức đã đạt đƣợc theo cách tốt nhất có thể và chúng tôi sẽ tiếp tục làm việc để cải tiến để đạt đƣợc các mục tiêu nghề nghiệp mong muốn. Một lần nữa, chúng em cảm ơn tất cả sự giúp đỡ và hỗ trợ có giá trị của mọi ngƣời. Cảm ơn mọi ngƣời rất nhiều! Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Tấn Phú Đặng Vũ Ngọc Hoàng vii
10. TÓM TẮT Ngày nay, trên thế giới có rất nhiều nƣớc đang áp dụng phƣơng pháp dập thủy tĩnh để gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp. Công nghệ dập thủy tĩnh đƣợc nghiên cứu và ứng dụng sản xuất các chi tiết dạng tấm và ống với đặc điểm sử dụng chất lỏng cao áp tác dụng lên bề mặt của phôi gây biến dạng vật liệu. Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ này đƣợc bắt đầu từ những năm 60. Song tới tận những năm 80 của thế kỷ 20 thì mới đƣợc nghiên cứu và áp dụng trong công nghiệp cơ khí chế tạo máy một cách đang kể. Ở Việt Nam công nghệ dập thủy tĩnh nói chung mới ở giai đoạn bắt đầu tìm hiểu công nghệ. Việc nghiên cứu về dập thủy tĩnh cũng mới đề cập đến trong một số đề tài nghiên cứu. Đề tài: Thiết kế và chế tạo khuôn tạo hình ống bằng áp lực hơi nƣớc. Trong công trình nghiên cứu này, nhóm sinh viên đã thay thế sử dụng áp lực chất lỏng bằng cách sử dụng áp suất hơi nƣớc nhằm phân tích các ƣu và nhƣợc điểm của hai phƣơng pháp. Đề tài tập trung nghiên cứu quá trình hình thành chi tiết, các thông số ảnh hƣởng tới mức độ biến dạng và khả năng biến dạng. Nội dung của đề tài này là trình bày về cơ sở lý thuyết của công nghệ dập thủy tĩnh, từ đó nghiên cứu và chế tạo bộ khuôn tạo hình ống bằng áp lực hơi nƣớc, sau đó nghiên cứu các thông số về nhiệt độ, lƣợng nƣớc và thời gian để đƣa ra những kết luận tốt nhất về sự áp dụng hơi nƣớc vào phƣơng pháp này. Và sử dụng phầm mềm mô phỏng Pam-Stamp để mô phỏng quá trình biến dạng, có thể dự đoán trƣớc đƣợc những điểm nhăn, nứt của quá trình để rút gọn về thời gian thiết kế sau này. Dựa trên những kết quả thu đƣợc từ các quá trình thí nghiệm, đề tài này là nền tảng cho những nghiên cứu sâu hơn nhằm tạo ra đƣợc sản phẩm hoàn chỉnh, ứng dụng cao vào sản xuất thực tế trong điều kiện của Việt Nam. viii
11. MỤC LỤC Trang phụ bìa TRANG Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp i Trang nhận xét của giáo viên hƣớng dẫn ii Trang nhận xét của giáo viên phản biện iv Lời cảm ơn vi Tóm tắt viii Mục lục ix Danh sách các chữ viết tắt xii Danh sách các bảng biểu xiii Danh sách cảc hình ảnh, biểu đồ xiv CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU 1 1.1 Đặt vấn đề. 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1 1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. 2 1.3.1 Đối tƣợng nghiên cứu. 2 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 2 1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2 1.5 Bố trí luận văn. 2 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 3 2.1 Giới thiệu. 3 2.2 Ứng dụng của dập thủy tĩnh. 5 2.3 Vật liệu sử dụng trong quá trình dập thủy tĩnh. 9 2.3.1 Giới thiệu. 9 2.3.2 Nhôm và hợp kim của nhôm. 10 CHƢƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 3.1 Giới thiệu. 11 3.2 Các sơ đồ nguyên lý dập thủy tĩnh phôi ống điển hình. 11 3.2.1 Dập thủy tĩnh bằng tải trọng đơn. 12 3.2.2 Sơ đồ tải trọng đơn 13 CHƢƠNG 4.THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN TẠO HÌNH ỐNG BẰNG ÁP LỰC HƠI NƢỚC. 15 4.1 Giới thiệu. 15 ix
12. 4.2 Kết cấu bộ khuôn. 15 4.2.1 Tấm khuôn trên. 15 4.2.2 Tấm khuôn dƣới. 16 4.2.3 Chốt định vị. 16 4.2.4 Rắc co 16. 17 4.2.5 Đầu đực. 17 4.2.6 Lõi khuôn 17 4.2.7 Ống nhôm. 18 4.2.8 Bộ khuôn hoàn chỉnh. 18 4.2.9 Gia công các tấm khuôn. 19 4.2.10Gia công các lõi khuôn. 22 4.3 Cách loe ống. 23 4.3.1 Kỹ thuật cắt ống. 23 4.4.2 Kỹ thuật loe ống. 25 CHƢƠNG 5. THÍ NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG TẠO HÌNH 28 5.1 Giới thiệu. 28 5.2 Nguyên lý hoạt động của bộ khuôn. 28 5.3 Các bƣớc tiến hành thí nghiệm. 29 5.3.1 Chuẩn bị ống. 29 5.3.2 Lắp bộ khuôn hoàn chỉnh. 29 5.3.3 Gia nhiệt cho khuôn. 33 5.3.4 Làm nguội. 33 5.3.5. Mở khuôn và lấy sản phẩm 33 5.3.6. Cách đo kết quả. 33 5.4 Kết quả thí nghiệm. 35 5.4.1 Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc là 100%. 35 5.4.2 Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc là 80%. 37 5.4.3 Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc là 60%. 40 5.5 Nhận xét kết quả. 42 5.6 Ứng dụng một số mẫu đƣợc tạo hình. 44 5.7. Kết Luận. 46 CHƢƠNG 6. MÔ PHỎNG VỚI PHẦN MỀM PAM-STAMP 2G 47 6.1 Giớithiệu. 47 6.2 Mô phỏng 48 x
13. 6.2.1 Tạo chƣơng trình mới. 48 6.2.2 Nhập dữ liệu CAD. 50 6.2.3 Thiết lập thuộc tính cho đối tƣợng: 55 6.2.3 Kiểm tra dữ liệu và kiểm tra hoạt động. 68 6.2.4 Tiến hành mô phỏng 69 6.3 Kết quả mô phỏng. 72 6.3.1 Kết quả mô phỏng với mẫu 1. 72 6.3.2 Kết quả mô phỏng với mẫu 2. 74 6.3.3 Kết quả mô phỏng với mẫu 3. 75 6.3.4 Kết quả mô phỏng với mẫu 4. 77 6.4 Kết Luận. 78 CHƢƠNG 7. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 79 7.1 Kết luận 79 7.2 Những nội dung đề tài hoàn thành. 79 7.3 Hƣớng phát triển đề tài 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 xi
14. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT MSSV Mã số sinh viên. GVHD Giáo viên hƣớng dẫn. SVTH Sinh viên thực hiện. DATN Đồ án tốt nghiệp. GV Giáo Viên. xii
15. DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 4. 1: Phiếu công nghệ của tấm khuôn âm và dƣơng. 20 Bảng 4. 2: Phiếu công nghệ gia công khối đệm tạo hình. 22 Bảng 5. 1: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 100%, nhiệt độ khuôn 1000C 36 Bảng 5. 2: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 100%, nhiệt độ khuôn 1200C 37 Bảng 5. 3: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 80%, nhiệt độ khuôn 1900C 38 Bảng 5. 4: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 80%, nhiệt độ khuôn 2050C 39 Bảng 5. 5: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 60%, nhiệt độ khuôn 2250C 41 Bảng 5. 6: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 60%, nhiệt độ khuôn 2350C 41 xiii
16. DANH SÁCHCÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2. 1: Phân loại công nghệ dập thủy tĩnh. 3 Hình 2. 2: Hệ thống dập thủy tĩnh ống. 4 Hình 2. 3: Các chi tiết có mối nối đƣờng ống dẫn 5 Hình 2. 4: Thân các thiết bị chịu áp lực 6 Hình 2. 5: Trục bậc rỗng 6 Hình 2. 6: Các chi tiết trục cam lệch tâm rỗng. 6 Hình 2. 7: Trục khuỷu rỗng. 7 Hình 2. 8: Các chi tiết của khung xe đạp. 7 Hình 2. 9: Các chi tiết có nếp gấp ngang. 7 Hình 2. 10: Các chi tiết của trang thiết bị giao thông. 8 Hình 2. 11: Một số sản phẩm dân dụng. 8 Hình 2. 12: Một số ứng dụng hydroforming trong ô tô. 9 Hình 3. 1: Sơ đồ nguyên lý dập thủy tĩnh bằng tải trọng đơn. 13 Hình 3. 2: Trạng thái ứng suất khi dập thủy tĩnh với tải trong đơn. 14 Hình 4. 1: Tấm khuôn trên. 15 Hình 4. 2: Tấm khuôn dƣới. 16 Hình 4. 3: Chốt định vị. 16 Hình 4. 4: Rắc co 16. 17 Hình 4. 5: Đầu đực. 17 Hình 4. 6: Lõi khuôn 17 Hình 4. 7: Ống nhôm. 18 Hình 4. 8: bản vẽ lắp. 18 Hình 4. 9: Kết quả gia công tấm khuôn dƣơng. 21 Hình 4. 10: Kết quả gia công tấm khuôn âm 21 Hình 4. 11: Lõi khuôn sau khi đƣợc gia công. 22 xiv
17. Hình 4. 12: Lõi khuôn sau khi đƣợc gia công 23 Hình 4. 13: Dụng cụ cắt ống. 23 Hình 4. 14: Cắt ống. 24 Hình 4. 15: Ống sau khi cắt. 24 Hình 4. 16: Bộ Loe ống. 25 Hình 4. 17: Loe ống. 25 Hình 4. 18: Ống sau khi loe 26 Hình 4. 19: Ống sau khi loe 26 Hình 4. 20: Các thí dụ điển hình về loe ống sai quy cách. 27 Hình 5. 1: Chuẩn bị ống. 29 Hình 5. 2: Lắp insert vào tấm khuôn âm. 29 Hình 5. 3: Lắp ống vào miếng lõi khuôn. 30 Hình 5. 4: Lắp miếng lõi khuôn còn lại vào khuôn. 31 Hình 5. 5: lắp tấm khuôn dƣơng và tấm khuôn âm lại. 31 Hình 5. 6: Lắp 4 bulong M8. 32 Hình 5. 7: lắp 4 bulong M14. 33 Hình 5. 8: Cách đo mẫu ống biến dạng. 34 Hình 5. 9: Ống tạo hình ở mức nƣớc 100%, nhiệt độ khuôn 1000C. 35 Hình 5. 10: Ống tạo hình ở mức nƣớc 100%, nhiệt độ khuôn 1000C. 35 Hình 5. 11: Ống tạo hình ở mức nƣớc 100%, nhiệt độ khuôn 1200C. 36 Hình 5. 12: Ống tạo hình ở mức nƣớc 80%, nhiệt độ khuôn 1200C. 37 Hình 5. 13: Ống tạo hình ở mức nƣớc 80%, nhiệt độ khuôn 1900C. 38 Hình 5. 14: Ống tạo hình ở mức nƣớc 80%, nhiệt độ khuôn 1900C. 39 Hình 5. 15: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 60%, nhiệt độ khuôn 2250C. 40 Hình 5. 16: Kết quả thí nghiệm với lƣợng nƣớc 60%, nhiệt độ khuôn 2250C. 40 Hình 5. 17: Ống tạo hình ở mức nƣớc 60%, nhiệt độ khuôn 2350C. 41 xv
18. Hình 5. 18: Biểu đồ kết quả thí nghiệm. 42 Hình 5. 19: Các trƣờng hợp nứt, vỡ của ống. 42 Hình 5. 20: Ống nhôm tạo hình ở nhiệt độ khuôn 1810C 44 Hình 5. 21: Ống nhôm tạo hình ở nhiệt độ khuôn 1280C. 44 Hình 5. 22: Ống nhôm tạo hình ở nhiệt độ khuôn 1500C 45 Hình 5. 23: Ống nhôm tạo hình ở nhiệt độ khuôn 1600C. 45 Hình 5. 24: Ống nhôm tạo hình ở nhiệt độ khuôn 1790C 45 Hình 5. 25: Ống đồng tạo hình ở nhiệt độ khuôn 1750C. 46 Hình 6. 1: Tạo một sản phẩm mô phỏng mới. 48 Hình 6. 2: Lƣu trữ sản phẩm. 49 Hình 6. 3: Lƣu trữ sản phẩm. 49 Hình 6. 4: Nhập “Lower”. 50 Hình 6. 5: Nhập “Lower” 51 Hình 6. 6: Nhập “Lower”. 52 Hình 6. 7: Mô tả chi tiết “Lower”. 52 Hình 6. 8: Chuyển hƣớng chi tiết “Lower”. 53 Hình 6. 9: Nhập chi tiết “Upper” 53 Hình 6. 10: Nhập chi tiết “Tube”. 54 Hình 6. 11: Hoàn thành nhập chi tiết mô phỏng. 54 Hình 6. 12: Thiết lập “Object type” cho chi tiết “Lower”. 55 Hình 6. 13: Thiết lập “Object type” cho chi tiết “Lower”. 55 Hình 6. 14: Chọn “Surface blank” cho “Tube”. 56 Hình 6. 15: Hoàn thành chọn “Object type” cho các chi tiết “Lower – Upper - Tube”. 56 Hình 6. 16: Chọn vật liệu “Tube”. 57 Hình 6. 17: Chọn vật liệu cho “Tube”. 57 Hình 6. 18: Hoàn thành chọn vật liệu cho “Tube”. 58 Hình 6. 19: Thiết lập “Activate objects” tại “Stage” (“Forming stage”). 58 Hình 6. 20: Các bƣớc thêm thuộc tính cho “Cartesian kinematics”. 59 Hình 6. 21: Bảng kết quả thuộc tính của “Cartesian kinematics”. 60 xvi
19. Hình 6. 22: Các bƣớc thêm thuộc tính cho “Rigid body”. 60 Hình 6. 23: Kết quả thuộc tính của “Rigid body”. 60 Hình 6. 24: Các bƣớc thiết lập thuộc tính cho “Contact”. 61 Hình 6. 25: Kết quả thiết lập thuộc tính cho “Contact”. 61 Hình 6. 26: Kết quả thiết lập các thuộc tính cho chi tiết “Lower”. 62 Hình 6. 27: Kết quả thiết lập các thuộc tính cho chi tiết “Upper”. 62 Hình 6. 28: Thiết lập “Refinement” steps. 62 Hình 6. 29: Kết quả thiết lập thuộc tính “Refinement”. 63 Hình 6. 30: Các bƣớc thiết lập thuộc tính cho “Pressure”. 63 Hình 6. 31: Result of “Tube” thuộc tính. 64 Hình 6. 32: Chọn “Stage Information”. 64 Hình 6. 33: Các bƣớc thiết lập thuộc tính cho “Control”. 65 Hình 6. 34: Các bƣớc thiết lập thuộc tính cho “CPU control”. 66 Hình 6. 35: Các bƣớc thiết lập thuộc tính cho “CPU control”. 66 Hình 6. 36: Bảng kết quả thuộc tính của “Global object”. 67 Hình 6. 37: Check Data and Kinematics. 68 Hình 6. 38: Tạo máy chủ mới 69 Hình 6. 39: Tạo máy chủ mới. 70 Hình 6. 40: Tạo máy chủ mới 70 Hình 6. 41: Tạo máy chủ mới. 71 Hình 6. 42: Các bƣớc tiến hành mô phỏng. 71 Hình 6. 43: Áp suất và thời gian mô phỏng. 72 Hình 6. 44: Độ dày của mẫu 1. 72 Hình 6. 45: Lực căng chính lớn nhất của mẫu 1. 73 Hình 6. 46: Ứng suất chính lớn nhất. 73 Hình 6. 47: Độ dày của mẫu 2. 74 Hình 6. 48: Lực căng chính lớn nhất của mẫu 2. 74 Hình 6. 49: Ứng suất chính lớn nhất. 75 Hình 6. 50: Độ dày của mẫu 3. 75 Hình 6. 51: Lực căng chính lớn nhất của mẫu 3. 76 Hình 6. 52: Ứng suất chính lớn nhất của mẫu 3. 76 xvii
20. Hình 6. 53: Độ dày của mẫu 4. 77 Hình 6. 54: Lực căng chính lớn nhất của mẫu 3. 77 Hình 6. 55: Ứng suất chính lớn nhất của mẫu 4. 78 xviii
21. CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề. Việt Nam đang trong tiến trình phát triển và ngày càng hội nhập sâu rộng vào nền kinh tế thế giới, nhiều ngành công nghiệp đang đƣợc đầu tƣ lớn, trong đó có ngành cơ khí chế tạo, ngành than, điện lực, xi măng, sản xuất nguyên liệu giấy, công nghiệp ôtô xe máy Ngành cơ khí chế tạo là một ngành công nghiệp nền tảng, có vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội. Các chi tiết kim loại đƣợc sản xuất bằng công nghệ dập tạo hình với hình dáng phức tạp, sản xuất từ vật liệu khó gia công, yêu cầu kỹ thuật khắt khe.Hiện nay chúng ta vẫn phải đang nhập công nghệ và thiết bị từ nƣớc ngoài. Để làm chủ công nghệ, nâng cao năng lực sản xuất, tiết kiệm ngoại tệ nhập khẩu, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến để chế tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp là hết sức cần thiết. Ngoài công nghệ tạo hình truyền thống nhƣ sử dụng chày cứng- cối cứng, công nghệ gia công áp lực hiện nay sử dụng các công nghệ mới nhằm giảm số lƣợng các nguyên công, nâng cao chất lƣợng sản phẩm, tránh đƣợc các khuyết tật nhƣ rách, nứt hoặc nhăn. Một trong những phƣơng pháp gia công áp lực tiên tiến hiện nay là sử dụng chất lỏng cao áp để tạo hình. Công nghệ dập thủy tĩnh đƣợc nghiên cứu và ứng dụng sản xuất các chi tiết dạng tấm và ống với đặc điểm sử dụng chất lỏng cao áp tác dụng lên bề mặt của phôi gây biến dạng vật liệu. Trong công trình nghiên cứu này, nhóm đã thay thế sử dụng áp lực của chất lỏng bằng cách sử dụng áp suất hơi nƣớc nhằm phân tích xem xét hiệu quả của phƣơng pháp này. Đề tài chủ yếu tập trung nghiên cứu quá trình hình thành chi tiết, các thông số ảnh hƣởng tới mức độ biến dạng và khả năng biến dạng. Kết quả thu đƣợc cuối cùng đã đƣợc thực hiện khi tạo hình chi tiết dạng ống nhôm. Dựa trên những kết luận thu đƣợc từ kết quả phân tích, đề tài này có thể là nền tảng để tiếp tục nghiên cứu sâu hơn nhằm tạo ra đƣợc sản phẩm hoàn chỉnh, ứng dụng cao vào sản xuất thực tế trong điều kiện của Việt Nam, đáp ứng đƣợc yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu làm việc của chi tiết có hình dạng phức tạp. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của công nghệ HF. Thiết kế và chế tạo khuôn tạo hình ống bằng áp lực hơi nƣớc. Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của các thông số công nghệ đến khả năng tạo hình chi tiết ống. 1
22. S K L 0 0 2 1 5 4