Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số hình học lòng khuôn đến khả năng tạo hình chi tiết vỏ máy ảnh trong công nghệ dập vuốt (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số hình học lòng khuôn đến khả năng tạo hình chi tiết vỏ máy ảnh trong công nghệ dập vuốt (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NHÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ HÌNH HỌC LÒNG KHUÔN ÐẾN KHẢ NĂNG TẠO HÌNH CHI TIẾT VỎ MÁY ẢNH TRONG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 S K C0 0 5 1 2 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2016
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NHÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ HÌNH HỌC LÒNG KHUÔN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO HÌNH CHI TIẾT VỎ MÁY ẢNH TRONG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2016
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ NHÂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ HÌNH HỌC LÒNG KHUÔN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO HÌNH CHI TIẾT VỎ MÁY ẢNH TRONG CÔNG NGHỆ DẬP VUỐT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ THÀNH TRUNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2016
4. QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI
5. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: LÊ NHÂN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 06/04/1983 Nơi sinh: Bình Thuận Quê quán: Quảng Trị Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 88 Trương Văn Thành, P.Hiệp Phú, Q9, HCM Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0909794943 Fax: E-mail: hoainhan505@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ 09/2002 đến 09/ 2007 Nơi học: Trường Đại Học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Ngành học: Kĩ Thuật Công Nghệ Cơ Khí Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 23/09/2007, TP.HCM III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2007-2010 Công ty TNHH Nissey Viet Nam Nhân viên thiết kế khuôn mẫu Công ty TNHH Hirota Precision 2010-2013 Nhân viên thiết kế khuôn mẫu Viet Nam Công ty TNHH Nidec Copal 2013-2015 Trưởng phòng thiết kế khuôn mẫu Precision Viet Nam Trường ĐH Sư Phạm Kĩ Thuật 2015-nay Học viên cao học TP.HCM
6. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 04 năm 2016 Lê Nhân iii
7. LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin gởi lời cám ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn khoa học là PGS.TS Đỗ Thành Trung, người đã định hướng giải quyết các vấn đề khoa học và tận tình hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin cảm ơn tập thể các đồng nghiệp công tác tại bộ phận khuôn mẫu của công ty Nidec Copal Precision Viet Nam đã tạo điều kiện và giúp đỡ cho tôi thực hiện các thí nghiệm trong luận văn này. Tôi xin cảm ơn tất cả quý Thầy, Cô tham gia giảng dạy chương trình đào tạo thạc sĩ kĩ thuật cơ khí đã trang bị cho tôi những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin gởi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè và người thân đã quan tâm, động viên và giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành bản luận văn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 05 tháng 04 năm 2016 Lê Nhân iv
8. TÓM TẮT Chi tiết vỏ máy ảnh kỹ thuật số thường có hình dạng 3D phức tạp và nhiều góc cạnh nên rất khó biến dạng tạo hình trong công đoạn dập vuốt, Các khuyết tật thường gặp của những chi tiết này là bị biến mỏng cục bộ quá mức tại các góc có ứng suất tập trung lớn gây rách chi tiết. Việc xác định các thông số hình học của khuôn hợp lí sẽ hạn chế các khuyết tật và nâng cao chất lượng của chi tiết dập vuốt. Đề tài nghiên cứu sự ảnh hưởng của các thông số hình học lòng khuôn như: bán kính lượn của mép cối, bán kính lượn của hốc ở đáy cối, bán kính đỉnh của chày đến khả năng biến dạng tạo hình chi tiết vỏ máy ảnh. Bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm và mô phỏng số trên phần mềm AutoForm tác giả đã xây dựng được phương trình hồi qui mô tả sự ảnh hưởng của các thông số hình học lòng khuôn đến độ dày nhỏ nhất trên chi tiết dập vuốt từ đó tối ưu hóa các thông số hình học của lòng khuôn để nâng cao khả năng biến dạng tạo hình trong dập vuốt chi tiết vỏ máy ảnh kĩ thuật số. Từ khóa: dập vuốt, mô phỏng, thực nghiệm, vỏ máy ảnh ABSTRACT Camera covers are complex 3D-parts with many corners. It’s difficult to make the shape in deep drawing process. One of the most common defects of these parts is fracture. This defect occurs because of high tensile stress concentration at the corners that cause thinning and fracture. The determination suitable die geometrical parameters reduce defects and improve the quality of drawn parts. This thesis studied on effect of die geometrical parameters including die edge radius, pocket radius of bottom of die, and punch nose radius on formability of camera cover. It founded the functional describe the effect of die geometrical parameters on minimum thickness of drawn part by using numerical simulation on AutoForm software and experimental statistics method. In addition the paper also determined the optimum geometric parameters to improve formability of camera cover Keywords: deep drawing, simulation, experimental, camera cover v
9. MỤC LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i LÝ LỊCH CÁ NHÂN ii LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v MỤC LỤC vi DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ix DANH SÁCH HÌNH VẼ x DANH SÁCH BẢNG xiii Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1 Tổng quan chung về biến dạng tạo hình kim loại 1 1.1.1 Công nghệ tạo hình kim loại tấm 2 1.1.2 Công nghệ dập vuốt 3 1.2 Tình hình nghiên cứu 5 1.2.1 Trên thế giới 5 1.2.2 Trong nước 8 1.3 Tính cấp thiết của đề tài 9 1.4 Mục tiêu nghiên cứu và nội dung nghiên cứu 10 1.4.1 Mục tiêu nghiên cứu 10 1.4.2 Nội dung nghiên cứu 10 1.5 Phương pháp nghiên cứu 10 1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11 1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 11 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 2.1 Cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo kim loại 12 vi
10. 2.1.1 Biến dạng kim loại 12 2.1.2 Cơ chế biến dạng dẻo 14 2.1.3 Lực và ứng suất 22 2.1.4 Tính dẻo của vật liệu và trở lực biến dạng 24 2.1.5 Ma sát tiếp xúc 26 2.2 Cơ sở lý thuyết về công nghệ dập vuốt 28 2.2.1 Khái niệm và đặc điểm 28 2.2.2 Phân loại 28 2.2.3 Cấu tạo của khuôn dập vuốt 31 2.2.4 Nguyên lí làm việc của khuôn dập vuốt 32 2.2.5 Các dạng khuyết tật trong nguyên công dập vuốt 33 2.2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của chi tiết dập vuốt 34 2.3 Cơ sở lý thuyết về mô phỏng dập tạo hình bằng phần mềm Autoform 38 2.3.1 Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn 38 2.3.2 Trình tự các bước thực hiện bài toán mô phỏng 39 Chương 3. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHUÔN DẬP VUỐT VỎ MÁY ẢNH 43 3.1 Phân tích sản phẩm 43 3.2 Đặc tính vật liệu của sản phẩm 44 3.3 Tính toán công nghệ cho nguyên công dập vuốt 45 3.3.1 Xác định kích thước và hình dạng phôi cho nguyên công dập vuốt 45 3.3.2 Tính lực dập vuốt và lực chặn phôi 47 3.3.3 Đánh giá khả năng dập vuốt 48 3.3.4 Kết cấu khuôn dập vuốt 49 Chương 4. ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ HÌNH HỌC LÒNG KHUÔN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO HÌNH VỎ MÁY ẢNH 50 4.1 Thực nghiệm đơn yếu tố 53 vii
11. 4.1.1 Ảnh hưởng của bán kính lượn mép cối đến khả năng tạo hình chi tiết 53 4.1.2 Ảnh hưởng của bán kính lượn đáy cối đế khả năng tạo hình chi tiết 55 4.1.3 Ảnh hưởng của bán kính đỉnh chày đến khả năng tạo hình chi tiết 56 4.2 Thực nghiệm đa yếu tố toàn phần 58 4.2.1 Phương trình hồi qui của hàm mục tiêu độ dày nhỏ nhất 61 4.2.2 Phương trình hồi qui của hàm mục tiêu ứng suất lớn nhất 63 4.2.3 Tối ưu hóa hàm mục tiêu 66 4.2.4 Kiểm chứng kết quả tối ưu bằng thực nghiệm 67 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 viii
12. DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT P Lực Δl Độ dãn dài E Mô đun đàn hồi σs Giới hạn chảy σb Giới hạn bền τ Ứng suất trượt ε Biến dạng v Hệ số poisson n Số mũ hóa bền µ Hệ số ma sát t0 Độ dày phôi t Độ dày chi tiết R chày Bán kính đỉnh chày R cối Bán kính lượn mép cối R đáy Bán kính lượn của hốc ở đáy cối R góc Bán kính góc hình hộp H Chiều cao A Chiều dài B Chiều rộng F Diện tích K Mức độ dập vuốt Z Khe hở giữa chày và cối q Lực chặn đơn vị CAD Computer Aided Design CAM Computer Aided Manufacturing CAE Computer Aided Engineering FEM Finite Element Method ix
13. DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ dập tấm 3 Hình 1.2: Các chi tiết dạng tròn xoay 3 Hình 1.3: Linh kiện của máy ảnh 4 Hình 1.4: Vỏ của thân xe ô tô 4 Hình 1.5: Máy dập đầu tiên được sử dụng 5 Hình 1.6: Cụm chi tiết gia công bằng phương pháp dập thủy tĩnh 6 Hình 1.7: ống hợp kim Magiê được dập bằng áp lực khí 6 Hình 1.8: Hợp kim chịu nhiệt cao được dập bằng áp lực chất nhờn 7 Hình 1.9: Kết cấu khuôn dập vuốt với tấm chặn đa điểm 7 Hình 1.10: Hợp kim Magie AZ31B được dập ở 300oC 8 Hình 2.1: Biểu đồ thế năng giữa các nguyên tử 12 Hình 2.2: Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và biến dạng trong thí nghiện kéo 13 Hình 2.3: Các dạng ô cơ bản của mạng tinh thể kim loại 14 Hình 2.4: Kí hiệu mặt trượt 14 Hình 2.5: Trượt giữa các mặt tinh thể 15 Hình 2.6: Cấu trúc hạt trong đa tinh thể 15 Hình 2.7: Biến dạng dẻo của mạng tinh thể do trượt 16 Hình 2.8: hệ trượt của ba dạng tinh thể thường gặp 17 Hình 2.9: Các khuyết tật của lệch điểm 18 Hình 2.10: Lệch đường 18 Hình 2.11: Lệch hỗn hợp 18 Hình 2.12: Song tinh trong mạng tinh thể 19 Hình 2.13: Biến dạng quay trong đa tinh thể 20 Hình 2.14: Trượt trong hạt 20 Hình 2.15: Sự trượt dưới tải trọng kéo 21 Hình 2.16: Ứng suất tại một điểm 23 Hình 2.17: Các thành phần của trạng thái ứng suất tại A 24 Hình 2.18: Ma sát giữa hai mặt tiếp xúc 26 x
14. Hình 2.19: (a) dập vuốt không biến mỏng; (b) dập vuốt biến mỏng 29 Hình 2.20: (a) dập vuốt thuận; (b) dập vuốt ngược 29 Hình 2.21: Quá trình vuốt không chặn phôi 30 Hình 2.22: Quá trình vuốt có chặn phôi 30 Hình 2.23: Kết cấu khuôn dập vuốt 31 Hình 2.24: Máy dập trục khuỷu 33 Hình 2.25: Các dạng khuyết tật của chi tiết dập vuốt 34 Hình 2.26: các thông số công nghệ trong dập vuốt 34 Hình 2.27: Các kích thước cơ bản của chi tiết hình hộp 37 Hình 2.28 : Trình tự các bước tiến hành mô phỏng 40 Hình 2.29: Sản phẩm vỏ sau của máy ảnh KTS 41 Hình 2.30: Mô hình 3D khuôn dập vuốt 41 Hình 2.31: Các kiểu chia lưới phần tử 41 Hình 2.32: Phôi được chia lưới 42 Hình 2.33: Kết quả biến dạng của chi tiết mô phỏng 42 Hình 3.1: sản phẩm máy ảnh kĩ thuật số 43 Hình 3.2: Bộ vỏ máy ảnh 43 Hình 3.3: Vỏ trước và vỏ sau của máy ảnh 44 Hình 3.4: Kích thước bao của chi tiết 45 Hình 3.5: Hình triển khai phôi tấm phẳng 46 Hình 3.6: diện tích chặn phôi 47 Hình 4.1: Các thông số hình học của khuôn dập vuốt vỏ máy ảnh 50 Hình 4.2:Vị trí bị rách trên chi tiết mô phỏng 50 Hình 4.3:Vị trí bị rách trên chi tiết thực nghiệm 51 Hình 4.4: Sơ đồ hộp đen dập vuốt vỏ máy ảnh 51 Hình 4.5: Kết quả phân bố độ dày trên chi tiết mô phỏng 52 Hình 4.6: Kết quả phân bố ứng suất trên chi tiết mô phỏng 52 Hình 4.7: Biểu đồ so sánh độ dày giữa chi tiết mô phỏng và chi tiết thực nghiệm 52 xi
15. Hình 4.8:Ảnh hưởng của bán kính lượn mép cối đến độ dày nhỏ nhất của chi tiết 54 Hình 4.9:Ảnh hưởng của bán kính lượn mép cối đến ứng suất lớn nhất của chi tiết 54 Hình 4.10:Ảnh hưởng của bán kính lượn đáy cối đến độ dày nhỏ nhất của chi tiết . 56 Hình 4.11:Ảnh hưởng của bán kính lượn đáy cối đến ứng suất lớn nhất của chi tiết 56 Hình 4.12:Ảnh hưởng của bán kính đỉnh chày đến độ dày nhỏ nhất của chi tiết 57 Hình 4.13:Ảnh hưởng của bán kính đỉnh chày đến ứng suất lớn nhất của chi tiết 58 Hình 4.14:Ảnh hưởng của bán kính đỉnh chày và bán kính mép cối đến độ dày nhỏ nhất và ứng suất lớn nhất 65 Hình 4.15:Ảnh hưởng của bán kính đỉnh chày và bán kính đáy cối đến độ dày nhỏ nhất và ứng suất lớn nhất 65 Hình 4.16:Ảnh hưởng của bán kính mép cối và bán kính đáy cối đến độ dày nhỏ nhất và ứng suất lớn nhất 66 Hình 4.17: chày của khuôn dập vuốt 67 Hình 4.18: Cối của khuôn dập vuốt 67 Hình 4.19: Chi tiết dập vuốt bước 1 bằng khuôn chưa tối ưu 68 Hình 4.20: Chi tiết dập vuốt bước 2 bằng khuôn chưa tối ưu 68 Hình 4.21: Chi tiết dập vuốt bước 1 bằng khuôn đã tối ưu 69 Hình 4.22: Chi tiết dập vuốt bước 2 bằng khuôn đã tối ưu 69 xii
16. DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Hệ trượt của các mạng tinh thể 16 Bảng 2.2:Hệ số ma sát của vật liệu khi sử dụng các chất bôi trơn khác nhau 27 Bảng 3.1: Tính chất vật lí của nhôm A1050 44 Bảng 3.2: Tính chất cơ học của nhôm A1050 45 Bảng 4.1: Kết quả phân tích khi thay đổi bán kính lượn mép cối 53 Bảng 4.2: Kết quả phân tích khi thay đổi bán kính lượn đáy cối 55 Bảng 4.3: Kết quả phân tích khi thay đổi bán kính chày 57 Bảng 4.4: Các yếu tố đầu vào 59 Bảng 4.5: Chuyển sang biến mã hóa 59 Bảng 4.6: Giá trị các điểm thí nghiệm mở rộng của từng yếu tố 60 Bảng 4.7: Ma trận thí nghiệm 60 Bảng 4.8: Kết quả độ dày nhỏ nhất tại thí nghiệm lặp ở tâm 61 Bảng 4.9: kết quả ứng suất lớn nhất tại thí nghiệm lặp ở tâm 63 Bảng 4.10: Kết quả thực nghiệm với khuôn chưa tối ưu thông số hình học 68 Bảng 4.11: Kết quả thực nghiệm với khuôn đã tối ưu thông số hình học 69 xiii
17. Chương 1. TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung về biến dạng tạo hình kim loại Trong ngành công nghiệp có bốn phương pháp chính được sử dụng để chế tạo một sản phẩm kim loại là: đúc, cắt gọt, ghép nối và biến dạng tạo hình [1]. Đối với đúc thì vật liệu nóng chảy được đổ vào một khuôn có hình dạng mong muốn và sau đó vật liệu hóa rắn thành chi tiết vì vậy các sản phẩm có thể được hình thành trong một bước, tuy nhiên rất khó để tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp và độ chính xác cao. Cắt gọt kim loại liên quan đến việc loại bỏ một phần vật liệu từ các phôi ban đầu thông qua các quá trình gia công, trong phương pháp này chi tiết gia công có độ chính xác cao nhưng rất nhiều vật liệu bị lãng phí. Ghép nối là quá trình đưa hai hay nhiều bề mặt tiếp xúc để thiết lập sự liên tục của các sản phẩm tạo ra chẳng hạn như hàn, quá trình này không thể áp dụng đối với một số loại vật liệu và sản phẩm dễ bị khuyết tật. Phương pháp biến dạng tạo hình kim loại hay còn gọi là gia công áp lực bao gồm: cán, kéo, ép, rèn, dập có một số lợi thế so với các phương pháp đã nêu trên như ít vật liệu lãng phí, có thể đạt được hình dạng phức tạp với độ chính xác cao, sản phẩm có cơ tính tốt, đặc biệt năng suất rất cao [2]. Gia công biến dạng được thực hiện bằng cách dùng ngoại lực tác dụng lên kim loại làm cho kim loại đạt đến quá giới hạn đàn hồi kết quả sẽ làm thay đổi hình dạng của vật thể kim loại mà không phá hủy tính liên tục và độ bền của chúng [2]. Sản phẩm của gia công biến dạng chiếm 80% tổng sản lượng các sản phẩm kim loại và hợp kim [3]. Ngày nay các phương pháp gia công kim loại dựa trên sự biến dạng dẻo của vật liệu đã chiếm một vị trí quan trọng với một tỉ trọng ngày càng tăng trong sản xuất cơ khí và luyện kim. Chủng loại sản phẩm của chúng hết sức phong phú, đa dạng và được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội như xây dựng, giao thông vận tải, kĩ thuật điện và điện tử, hàng kim khí gia dụng Bên cạnh những phương pháp mang tính truyền thống chuyên sản xuất bán 1
18. thành phẩm và tạo phôi như cán, rèn, ép đã xuất hiện những phương pháp cho phép sản xuất ra sản phẩm là những chi tiết hoàn chỉnh không cần phải gia công tiếp theo, đặc biệt là những sản phẩm dập tấm [4]. 1.1.1 Công nghệ tạo hình kim loại tấm Công nghệ tạo hình kim loại tấm hay còn gọi là công nghệ dập tấm là một phần của công nghệ gia công kim loại bằng áp lực nhằm làm biến dạng kim loại tấm để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước mong muốn. Đây là một loại hình công nghệ đang được ứng dụng rộng rất rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau do nó có nhiều ưu điểm nổi bật so với các loại hình công nghệ khác như tiết kiệm nguyên vật liệu, có thể cơ khí hóa và tự động hóa cao, đặc biệt độ bền của chi tiết tăng lên do quá trình biến dạng dẻo nguội [5]. Trong công nghệ dập tấm bao gồm nghiều nguyên công như dập cắt, dập đột, dập uốn, dập vuốt Dựa vào đặc điểm biến dạng và công nghệ, dập tấm được chia thành ba nhóm chính (hình 1.1) [5]: Nhóm các nguyên công cắt vật liệu nhằm tách một phần vật liệu này ra khỏi một phần vật liệu khác và kim loại bị phá vỡ liên kết giữa các phần tử tại vùng cắt. Nhóm các nguyên công biến dạng dẻo vật liệu nhằm thay đổi hình dạng và kích thước bề mặt của phôi bằng cách phân phối lại và chuyển dịch thể tích kim loại để tạo ra các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết nhờ tính dẻo của kim loại và không bị phá hủy tại vùng biến dạng. Dập liên hợp là kết hợp các nguyên công khác nhau trên cùng một khuôn. Tùy theo tính chất làm việc của khuôn, dập liên hợp được chia thành ba loại: dập phối hợp, dập liên tục, dập phối hợp liên tục. Dập phối hợp là hai hay nhiều nguyên công kết hợp trong một khuôn và các nguyên công cùng thực hiện trong một lần dập tạo ra một chi tiết. Dập liên tục là hai hay nhiều nguyên công kết hợp trong một khuôn và các nguyên công làm việc tuần tự để tạo ra một chi tiết. Dập phối hợp liên tục là sự kết hợp dập phối hợp và dập liên tục để tạo ra chi tiêt. Dập liên hợp có ưu điểm là giảm số lượng khuôn, tự động hóa và năng suất cao. 2
19. Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ dập tấm 1.1.2 Công nghệ dập vuốt Dập vuốt là một nguyên công nhằm biến đổi phôi tấm phẳng hoặc phôi rỗng để tạo ra các chi tiết rỗng có hình dạng và kích thước cần thiết. Các chi tiết được gia công bằng phương pháp dập vuốt rất đa dạng và được chia thành ba nhóm chính [5]: Nhóm chi tiết dạng tròn xoay như: chụp đèn, pha đèn, lon bia và nước ngọt, hộp đựng thực phẩm, ly, nồi, chảo (hình 1.2) Hình 1.2: Các chi tiết dạng tròn xoay Nhóm chi tiết dạng vỏ hộp như: vỏ thiết bị điện, vỏ điện thoại, vỏ máy ảnh, hộp đựng dụng cụ y tế, thùng chứa nhiên liệu của động cơ (hình 1.3) 3
20. Hình 1.3: Linh kiện của máy ảnh Nhóm các chi tiết có hình dáng phức tạp như: các chi tiết vỏ ô tô, cánh cửa ô tô, vỏ máy bay (hình 1.4) Hình 1.4: Vỏ của thân xe ô tô 4
21. 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Trên thế giới Công nghệ gia công áp lực có từ rất lâu đời chẳng hạn như những đồ trang sức hay các đồng tiền kim loại được dập tạo hình cách đây 3000 năm trước công nguyên. Máy dập được chế tạo đầu tiên vào năm 1769 bởi John Pickering, Richard Ford and John Smith tại nước Anh (hình 1.5). Trong thời gian đó, sáng chế này đã làm tăng đáng kể năng suất gia công các chi tiết bằng đồng do đó nhu cầu về công nghệ này cũng tăng theo [6]. Hình 1.5: Máy dập đầu tiên được sử dụng Năm 1950 công nghệ dập thủy tĩnh xuất hiện đầu tiên với các bằng sáng chế của Milton Garvin từ Công ty Schaible, thành phố Cincinnati, Hoa Kỳ (hình 1.6) và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô vào những năm 1990 [6]. 5
22. S K L 0 0 2 1 5 4