M CăL C Ch ngă1 T NGăQUANăCHUNGăV ăLƾNHăV CăNGHIÊNăC U 1.1.ăT ngăquanăv ăh ớngănghiên c u 1.2.ă Giớiă thi uă v ă côngă ngh ă t oă hìnhă giaă tĕngă (Incrementală Sheetă Formingă ISF) 1.2.1.ăMôăt 1.2.2.ăCácăb ớcătrongăquyătrìnhăgiaăcôngăbằngăph ngăphápăISF 1.2.3.ăPhơnălo iăISF 1.2.3.1 SPIF 1.2.3.2 TPIF 1.2.4.ăPhơnăbi tăkh ănĕngăc aăSPIFăvƠăTPIF 1.2.5.ăKh ănĕngăbi năd ngăc aăSPIFăvƠăgócăbi năd ng 1.2.6.ăCácăy uăt ăcôngăngh ă nhăh ngăkh ănĕngăt oăhìnhăSPIF 1.2.7.ăCôngăngh ăSPIFă ănhi tăđ ăcao .8 1.3.ăTómătắtăcácăk tăqu ănghiênăc u 1.3.1.ăNghiênăc uăngoƠiăn ớc 10 1.3.1.1 ănhi tăđ ăth ng 10 1.3.1.2.ă ănhi tăđ ăcao 11 1.3.2 Nghiênăc uătrongăn ớc 16 1.4 M căđích c aăđ ătƠi .18 1.5.ăĐ iăt ng,ănhi măv ăvƠăph măviănghiênăc u .19 1.5.1.ăĐ iăt ng .19 1.5.2.ăNhi măv ăvƠăph măviănghiênăc u 19 1.6.ăụănghƿaăkhoaăh căvƠăth căti n 19 vii 1.7.ăPh Ch ngăphápănghiênăc u 19 ngă2 C ăS ăLụăTHUY T 20 2.1 Lý thuy tăbi năd ng 20 2.1.1.ăĐặcătínhăv tăli uăt mă[1λ] 20 2.1.2.ăCácălo iăbi năd ngăv tăli uăt m 21 2.1.2.1.ăBi năd ngăđƠnăh i 22 2.1.2.2.ăBi năd ngădẻo 22 2.1.2.3.ăPháăh y 22 2.1.3.ăC ăch ăbi năd ngădẻo 22 2.1.3.1.ăTr tăvƠăc ăch ăbi năd ngătr t 22 2.1.3.2 Song tinh 24 2.1.3.3.ăBi năd ngădẻoătrongăđaătinhăthể 24 2.1.4.ăBi năd ngădẻoă ănhi tăđ ăcao .25 2.1.4.1.ăHi uă ngănhi tăkhiăbi năd ngădẻo 26 2.1.4.2.ăH iăph c 26 2.1.4.3.ăK tătinhăl i .26 2.1.5.ăCácăph ngăphápăgiaăcôngăápăl căt m 27 2.1.5.1.ăPhơnălo iăd aătrênănhi tăđ ăk tătinhăl i 27 2.1.5.1.1.ăGiaăcôngăngu i 27 2.1.5.1.2.ăGiaăcôngăkhôngăhoƠnătoƠnăngu i 27 2.1.5.1.3 Gia công nóng 28 2.1.5.1.4.ăGiaăcôngănửaănóng 28 2.1.5.2.ăPhơnălo iăd aătrênăđặcăđiểmăquáătrìnhăd păt m .28 viii 2.1.5.2.1.ăBi năd ngăcắtăv tăli u .28 2.1.5.2.2.ăBi năd ngădẻoăv tăli u 29 2.1.5.2.3.ăD păliênăh p 29 2.2.ăMaăsátăvƠăbôiătr n .29 2.2.1.ăMaăsátăvƠă nhăh ngăc aămaăsát 29 2.2.2.ăBôiătr năvƠă nhăh ngăc aăbôiătr năđ nămaăsát 30 2.2.3.ăCácăy uăt ă nhăh ngăđ năl cămaăsátăti păxúc 31 2.3 Líăthuy tătruy nănhi t 32 2.3.1 Truy nănhi t 32 2.3.1.1.ăPh ngăphápănghiênăc uătruy nănhi t 32 2.3.1.2.ăTínhăch tăchungăc aăquáătrìnhătruy nănhi t 32 2.3.1.3.ăCácăph ngăth cătruy nănhi t .32 2.3.2.ăB căx ănhi t 33 2.4.ăLýăthuy tăv ăquyăho chăvƠăxửălíăs ăli uăth cănghi măTaguchi 34 2.4.1.ăS ăl căph ngăphápăTaguchi .34 2.4.2.ăXácăđ nhăcácăy uăt ăđầuăvƠoă[26] 36 2.4.2.1.ăThôngătinătiênănghi m 36 2.4.2.2.ăK tăqu ănghiênăc uălýăthuy t 36 2.4.2.3.ăụăki năchuyênăgia 37 2.4.2.4.ăCácăth cănghi măthĕmădò,ăth cănghi măsƠngăl c 37 2.4.2.5.ăPh ngăphápăchuyênăgia .37 2.4.2.6.ăCácăth cănghi măsƠngăl cătheoăph ngăánăbƣoăhòa 37 2.4.2.7.ăNhómăcácăy uăt ăvƠoăvƠăch năm cătiêuăđánhăgiá 38 ix 2.4.3.ăThi tăk ăvƠăti năhƠnhăthíănghi m 38 2.4.4.ăPhơnătíchăk tăqu 38 2.5 Lýăthuy tăphầnătửăh uăh nă(PTHH) 40 2.5.2 Ph ngăphápătích phân t 2.5.3 năđ nh c aătíchăphơnăt 2.5.4.ăPh ng minh (Explicit) 40 ng minh .41 ngăphápătích phân n (Implicit) 42 2.5.5 năđ nh c a tích phân n 42 Ch ngă3 Đ ăGÁăVĨăH ăTH NGăGIAăNHI T .44 3.1.ăC uăt oăđ ăgá 44 3.2.ăH ăth ngăgiaănhi t .45 3.2.1.ăB ăph năđ tănóng 45 3.2.2.ăB ăph năcáchănhi t .46 3.2.3.ăB ăph năđi uăkhiển 46 3.2.3.1.ăYêuăcầuăđi uăkhiển 46 3.2.3.2.ăS ăđ ăm chăđi n 47 3.2.3.3.ăMôăt ăho tăđ ng .47 3.2.3.4.ăCƠiăđặtăcácăgiáătr ăchoăTZN4S .48 3.2.3.5.ăTrìnhăt ăv năhƠnh 49 3.2.4.ă Xácă đ nhă quană h ă gi aă nhi tă đ ă lòă vƠă nhi tă đ ă chiă ti tă bằngă th că nghi m 51 3.2.4.1.ăChu năb ăthíănghi m 51 3.2.4.2.ăTi năhƠnhăthí nghi m .51 3.2.4.3.ăK tăqu 51 x 3.2.5.ăQuanăh ănhi tăđ ă- th iăgian 53 Ch ngă4 TH CăNGHI M .55 4.1.ăV tăli uăthíănghi m .55 4.1.1.ăThƠnhăphầnăhóaăh c .55 4.1.2.ăBiểuăđ ă ngăsu tăbi năd ng 55 4.1.3.ăTínhăch tăc ănhi t .56 4.2 Hìnhăd ngăchiăti tăkh oăsát 57 4.3.ăĐ ngăch yădao 57 4.4.ăCh ngătrìnhăNC 58 4.5.ăMáyăcôngăc .59 4.6.ăD ngăc ăt o hình 60 4.7.ăBôiătr n .60 4.8.ăThi tăk ăthíănghi m .61 4.8.1.ăCácăy uăt ă nhăh ng 61 4.8.2.ăMaătr năth cănghi m 62 4.9 Ti năhƠnhăthíănghi m 62 4.10.ăK tăqu ăvƠăth oălu n 63 4.10.1.ăĐặcăđiểmăchiăti tăsauăkhiăgiaăcông .63 4.10.2.ăSoăsánhăbiênăd ngăđ 4.10.3.ăS ăli uăthuăth păđ ngăsinhăgi aăth cănghi măvƠăCAD 66 c 67 4.10.4 Phân tích .68 Ch ngă5 MỌăPH NG 73 5.1.ăM căđích .73 5.2.ăHìnhăd ngăchiăti tăkh oăsát 73 5.3.ăMôăhìnhăth căvƠămôăhìnhătoán 73 xi 5.4.ăKiểuăphầnătử 74 5.5.ăThôngăs ăv tăli uătrongăAbaqus 75 5.6.ăĐi uăki năbiên .76 5.6.1.ăC aăt măđ 76 5.6.2.ăC aăchiăti t 76 5.6.3.ăC aăd ngăc 76 5.7.ăK tăqu 77 Ch ngă6 K TăLU NăVĨăKHUY NăNGH 80 6.1.ăK tălu n .80 6.2.ăKhuy năngh 80 TĨIăLI UăTHAMăKH O 82 xii DANHăSÁCHăCH ăVI TăT T ANOVA Analysis Of Variance CAD Computer Aided Design CAM Computer Aided Manufacture CB cầuădao CNC Computer numerical control DOE Design of Experiment FEM Finite Element Method ISF Incremental sheet forming NC Numerical control PID B ăđi uăkhiểnăPID PTHH Phầnătửăh uăh n PV Giáătr ăth c S/N Signal/Noise ratio SPIF Single point incremental foring SSR Solid State Reley SUS 304 V t li uăInoxă304 SV Giáătr ăcƠiăđặt TPIF Two Point Incremental Forming VDC Hi uăđi năth ăc aădòngăđi năm tăchi u VAC Hi uăđi năth ăc aădòngăđi năxoay chi u xiii DANHăSÁCHăHỊNHă NH ả̀nh 1.1 Một số chi tiết d ng kim lo i ô tô ả̀nh 1.2 Tr̀nh tự vuốt chi tiết d ng côn [1] ả̀nh 1.3 Cấu t o lo i khuôn cho thao tác vuốt [1] ả̀nh 1.4 Nguyên lí ISF [2] ả̀nh 1.5 Quy trình ISF .4 ả̀nh 1.6 SPIF .6 ả̀nh 1.7 TPIạ a)Trước gia công, b) Đang gia công ả̀nh 1.8 Biên d ng chi tiết kh o sát [3] ả̀nh 1.9 Thiết bị gia nhiệt c a Ambrogio a)Mô h̀nh CAD b)Mô h̀nh thực 12 ả̀nh 1.10 Nghiên c u c a David Adams 13 ả̀nh 1.11 ảệ thống gia nhiệt dòng chiều 13 ả̀nh 1.12 Thí nghiệm c a ạan 14 ả̀nh 1.13 Ảia nhiệt Lazer c a Doflou 14 ả̀nh 1.14 Kết qu nghiên c u c a Doflou 15 ả̀nh 1.15 Thiết bị gia nhiệt c a L.Ảaldos a) Mô h̀nh CAD b) Mô h̀nh thực tế 15 ả̀nh 1.16 Một số s n phẩm A1050-ả14 gia công thông số tối ưu [16] .16 ả̀nh 1.17 Thực nghiệm SPIạ PVC a) Bố trí thí nghiệm b) Kết qu .17 ả̀nh 1.18 ng dụng ISạ vào thực tế a) Mô h̀nh CAD b) S n phẩm 17 ả̀nh 1.19 Biểu đồ giới h n t o h̀nh c a composite PP sợi th y tinh E 18 ả̀nh 2.1 Quan hệ t i trọng biến d ng 21 ả̀nh 2.2 Trượt mặt tinh thể .23 ả̀nh 2.3 Độ bền h t (2) phân giới h t (1) 25 ả̀nh 2.4 Quan hệ ng suất nhiệt độ c a kim lo i .25 ả̀nh 2.5 Các phương pháp dập 29 ả̀nh 2.6 Tiếp xúc dụng cụ chi tiết [22] 30 ả̀nh 2.7 Quan hệ hệ số ma sát nhiệt độ c a thỨp 0,5÷0,8%C 31 ả̀nh 3.1 Ví dụ h̀nh d ng chi tiết h̀nh d ng đế 44 xiv ả̀nh 3.2 Chi tiết đồ gá .44 ả̀nh 3.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhiệt độ 46 ả̀nh 3.4 Sơ đồ m ch điện hệ thống gia nhiệt 47 ả̀nh 3.5 ảai lo i đáp ng PID a) PIDS b) PIDạ 49 ả̀nh 3.6 T điện điều khiển .50 ả̀nh 3.7 Đo nhiệt độ chi tiết tương ng nhiệt độ lò 51 ả̀nh 3.8 Đồ thị quan hệ nhiệt độ lò nhiệt độ chi tiết 52 ả̀nh 3.9 Quan hệ nhiệt độ thời gian c a lò .53 ả̀nh 4.1 Biểu đồ ng suất biến d ng theo nhiệt độ c a SUS 304 [32] 56 ả̀nh 4.2 Kích thước c a mô h̀nh CAD 57 ả̀nh 4.3 ảai lo i đường ch y dao a) Đường bậc thang b) Đường xoắn ốc 57 ả̀nh 4.4 Đường ch y dao c a Creo 2.0 58 ả̀nh 4.5 Đường ch y dao thực nghiệm a) Đường bậc thang b) Đường xoắn ốc 59 ả̀nh 4.6 Máy chuyên dùng ISạ a) C a DCSELAB b) C a công ty AMINO 59 ả̀nh 4.7 Dụng cụ t o h̀nh .60 ả̀nh 4.8 Mẫu thử bôi trơn mỡ chịu nhiệt 60 ả̀nh 4.9 ảệ thống công nghệ phục vụ cho thực nghiệm 61 ả̀nh 4.10 Ch y thí nghiệm mẫu 63 ả̀nh 4.11 Đo giá trị ZM1 thước đo cao 63 ả̀nh 4.12 ả̀nh d ng vết n t a)Ti-6Al-4V [22] b) AZ31 [2] .64 ả̀nh 4.13 Vùng tiếp xúc dụng cụ chi tiết a)Vxy = 500 b)Vxy=1500 64 ả̀nh 4.14 Dụng cụ t o h̀nh c a V.ạanzen 65 ả̀nh 4.15 Đo biên d ng thực thước đo cao đồng hồ so 67 ả̀nh 4.16 Biểu đồ so sánh biên d ng CAD với biên d ng thực c a số mẫu 67 ả̀nh 4.17 nh hưởng c a thông số đến góc α theo tỉ số S/N 69 ả̀nh 4.18 nh hưởng c a cặp tương tác ∆z-D 69 ả̀nh 4.19 Biểu đồ Pareto cho nh hưởng đến góc biến d ng 70 ả̀nh 4.20 Đồ thị quan hệ giá trị thực dự đoán c a α 71 ả̀nh 4.21 Biểu đồ Ramps .72 xv ả̀nh 5.1 Mô h̀nh thực c a SPIạ .74 ả̀nh 5.2 Mô h̀nh toán c a SPIạ 74 ả̀nh 5.3 Mô hình phân tích Abaqus .75 ả̀nh 5.4 Biến d ng không định nghĩa vùng biến d ng dẻo .75 ả̀nh 5.5 Biến d ng đ t mô thông số tối ưu 77 ả̀nh 5.6 Vết lồi mẫu thực FEM 78 ả̀nh 5.7 Vùng lưới bị biến d ng 78 ả̀nh 5.8 So sánh biên d ng CAD, ạEM thực nghiệm 79 xvi gócăbi năd ngălƠălớnănh t.Hìnhă4.21 lƠăbiểuăđ ăRampsăvớiăgócăbi năd ngăđ uătheoăh ớngălớnănh t.ăB ăthôngăs ăcôngăngh ăt i uăđ căt iă căghiătrongăB ngă4-10 ả̀nh 4.21 Biểu đồ Ramps B ng 4-10 Bộ thông số công nghệ tối ưu T (0C) Ấz (mm) 400 0,5 Vxy (mm/ph) 1500 D (mm) n (v/ph) αă(O) ZM1 (mm) 1000 77,4713 52,6 Nh ăv y,ăquáătrìnhăth cănghi măđƣăxácăđ nhăđ uă đểă cóă đ ph căcácăthôngăs ăcôngăngh ăt iă că gócă bi nă d ngă c aă v tă li uă t mă SUSă 304ă lớnă nh t.Vi că sửă d ngă ngăphápăquyăho chăth cănghi măTaguchiăgiúpăgi măđángăkểăs ălầnăthíănghi m,ă th iăgianăvƠăchiăphí.Th cănghi măcũngăchoăth yăquáătrìnhăgiaănhi tăđƣămangăl iăhi uă qu ătrongăvi căgiaăcôngăcácăv tăli uăc ngăbằngăph 72 ngăphápăSPIF Ch ngă5 MÔ PH NG Hi nănay,ăcácăbƠiătoánăkƿăthu tăđ căgi iăbằngăbaăph phápăgi iătíchăchoăk tă qu ăchínhăxácănh ngăch ăápăd ngăđ đ năgi n.ă2)ăPh ngăphápăth cănghi măápăd ngăđ th iăgianăvƠăchiăphíăđểălƠmăthíănghi m.ă3)ăPh c.ăVớiăs ăphátătriểnăc aăkhoaă că dùngă ph bi n.K tă qu ă c aă ph căsửăd ngăđểăkiểmăch ngăl iăk tăqu ăth cănghi măđểăđ Môăph ngăquáătrìnhăSPIFăđ phơnăt ngăh pă căchoăm iăbƠiătoán,ăt nănhi uă ngăphápăs ăgầnănh ălƠăl aăch năhƠngăđầu,ătrongăđóăph phầnă tửă h uă h nă (FEM)ă đ đ căchoăcácătr ngă ngăphápăs ăápăd ngăchoăhầuăh tăcácă bƠiătoánăchoăl iăgi iăgầnăđúngăvớiăsaiăs ăch pănh n đ h cămáyătính,ăph ngăphápμă1)ă ph ngăphápă ngă phápă s ă cóă thểă căk tăqu ăđángătinăc y căth căhi năbằngăphầnă m măAbaqusă6.12-1ăvớiătíchă ngăminhă(explicite).ăCácăthôngăs ăcôngăngh ăđ cădùngănh ăbênăphầnăth că nghi mă(B ngă4-3) 5.1 Ṃcăđích M că đíchă c aă môă ph ngă FEMă lƠă đểă d ă đoánă vƠă soă sánhă k tă qu ă vớiă th că nghi m 5.2 Hình d ng chi ti t kh o sát Chiăti tăkh oăsátăcũngălƠăchiăti tăth cănghi mă(Hìnhă4.2) D ăli uăđ daoăxoắnă cădùngătrongăth cănghi măđ ngăch yă căsửăd ngăl iăđểăxácăl păqu ăđ oăchuyểnă đ ngăc aăd ngăc ătrongăAbaqus 5.3 Mô hình th c mô hình toán Môăhìnhăth călƠăcáchăth căgáăđặtăvƠăgiaăcôngănh ăth căt ăthíănghi m,ăđ môăt ătrongă(Hìnhă5.1).Chiăti tăđ hình toán (Hìnhă5.2)ăđ că căkẹpăchặtăb năbiên,ăphíaăd ớiăđỡăb iăt măđ Mô căsuyăraătừămôăhìnhăth căt ăTrongăđó,ăt măkimălo iăđ c ăđ nhăb năbiên,ăti păxúcăvớiăt măđ ăT măđ ăcùngăvớiăd ngăc ăđ c ngătuy tăđ i.ăD ngăc ăchuyểnăđ ngătheoăbaăph 73 ngăx,ăyăvƠăz că căđ nhănghƿaălƠă ả̀nh 5.1 Mô h̀nh thựcc a SPIạ ả̀nh 5.2 Mô h̀nh toán c a SPIạ M tăs ănghiênăc uătr ớcăđơyăxemăbi năd ngăc aăchiăti tălƠăquáătrình đ iăx ngă r iăkh oăsátă1/4ămôăhình.ăNh ngătheo[2] thìăquáătrìnhăSPIFălƠăb tăđ iăx ngămặcădùă hìnhăd ngăhìnhăh căc aăchiăti tăkh oăsátăcóăđ iăx ngăđiăn a.ăTácăgi ăđƣăch ngăminhă đ căt iăm iăth iăđiểm,ă ngăsu tăvƠ bi năd ngăc aăt mălƠăkhácănhau 5.4 Ki u phần t Cácăk tăqu ănghiênăc uăchoăth yăkiểuăphầnătửăC3D8Răchoăk tăqu ăt tănh tă trongămôăph ngăSPIF ănhi tăđ ăth ngă(khôngăxétănhi tăđ )ăvƠăC3D8RTăkhiăxétă đ nănhi tăđ Cóăthểădùngănóăđểăkh oăsátăv ăbi năd ng,ăv ău n,ăv ăc ăch ăxu t hi nă v tăn t,ă…N uăxétăv ău năvƠăn tăthìăkhiăchiaăl ớiăphầnătử,ăb ădƠyăc aăt măđ căchiaă ítănh tălƠăbaălớp[2].N uăch ăxétăđ năbi năd ng,ăcóăthểădùngăkiểuăphầnătửăv ăS4Răchoă nhi tăđ ăth ngăvƠăS4RTăchoănhi tă đ ăcao.ă Đặcăđiểmăc aă phầnătửăv ălƠăth iăgiană tínhătoánăth păh nădoăs ăl ngănútăth p.ăDoăch ănghiênăc uăv ăbi năd ngăvƠăđểăgi mă th iăgianătínhătoán,ălu năvĕnănƠyădùngăkiểuăphầnătửăS4RT.ăKíchăth ớcăphầnătửăph iă lớnăh nă b ớcăth iă giană (kíchă th ớcăphầnă tửă tínhăbằngă mmăvƠă b ớcă th iăgiană tínhă bằngăgiơy).Quáătrìnhămôăph ngăch ngăminhărằngăkíchăth ớcăphầnătửănh ăh năb ớcă 74 th iăgianăthìăbƠiătoánăkhôngăh iăt ăvƠămôăph ngăkhôngăth căhi năđ c.Kíchăth ớcă phầnătửădùngătrongălu năvĕnănƠyălà 2,5mm ả̀nh 5.3 Mô hình phân tích Abaqus 5.5 Thông s v t li utrong Abaqus NgoƠiănh ngăthôngăs ănh ă(B ngă4-2), Abaqus yêuăcầuăđ nhănghƿaăvùngă bi năd ngăd oă(plastic).ăN uăkhôngăđ nhănghƿaăvùngănƠy,ăkhiămôăph ng,ăd ngăc ăđiă xu ngălƠmăbi năd ngăc căb ăt iăvùngăti păxúcăvƠăkhiăd ngăc ăđiăkh iăthìăvùngăđóăs ă tr ăv ăhìnhăd ngăbanăđầuă(Hìnhă5.4) ả̀nh 5.4 Biến d ng không định nghĩa vùng biến d ng dẻo Vùngăbi năd ngădẻoăc aăSUSă304ătheoănhi tăđ ă [32] đ căghi (B ngă 5-1) B ng 5-1 ng suất biến d ng vùng dẻo theo nhiệt độ c a SUS 304 STT σ (MPa) ε (%) T (0C) σ (MPa) ε (%) T (0C) 154,7 100 101,39 400 200 0,025 100 138,81 0,025 400 75 236,37 0,05 100 172,99 0,05 400 285,8 0,1 100 225,00 0,1 400 325 0,15 100 268,20 0,15 400 359,99 0,2 100 305,11 0,2 400 387,5 0,25 100 336,89 0,25 400 4125 0,3 100 362,50 0,3 400 429,82 0,35 100 382,98 0,35 400 10 443,81 0,4 100 400,00 0,4 400 11 453,66 0,45 100 409,69 0,45 400 12 461,45 0,5 100 411,54 0,5 400 13 466,1 0,55 100 - - - 14 469,5 0,6 100 - - - 5.6 Đi u ki n biên 5.6.1 C a t măđ ToƠnăb ăt măđ ăđ căc ăđ nhătrongăkhôngăgiană(h năch ă6ăb căt ădo),ăch nă kiểuăsymmetry/ăAntisymmetry/ăEncastre 5.6.2 C a chi ti t B nă c nhă c aă chiă ti tă đ că c ă đ nhă trongă khôngă gian,ă cũngă ch nă kiểuă symmetry/ Antisymmetry/ Encastre ToƠnăb ăchiăti tăcóăthêmăt iănhi tă(temperature)ăvớiăm cănhi tăđ ălƠă1000C 4000C tùy phân tích 5.6.3 C a ḍng c̣ D ngăc ăchoăphépădiăchuyểnătheoăph đ oăd ngăc ă(từăd ăli uăđ ngă y,ăph ngăză theoăqu ă ngăch yăxoắnă c)ătheoăb ớcăth iăgianăt.ăSửăd ngămoduleă Amplitudesăđểănh păt aăđ ătheoăbaăph t tổng ngăx,ăph ch�ều dài �uỹ đạo = = tốc độ dụng cụ N 0( ngăx,ăy,ăzăvƠăb ớcăth iăgiant.ă (xi+1 − xi )2 + yi+1 − yi Vxy + zi+1 − zi ) ( 5-1) 76 Trongăđóμă NălƠăt ngăs ăđiểmătrênăqu ăđ oă t tt = t tổng N ( 5-2 Giáătr ăb ớcăth iăgianătínhătoánăttt cóăthểălớnăh năb ớcăl ới.Khiăđóămôăph ngă khôngăth căhi năđ c.Abaqusăchoăphépăgi mă th iăgianănƠyă bằngă h ăs ătimeăscaleă mƠă khôngă lƠmă thayă đ iă nhă h ngă c aă Vxy [33].Giáă tr ă timeă scaleă đ că suyă raă từă nh ngălầnămôăph ngăthửănghi mămƠă ăđóăquáătrìnhămôăph ngăth căhi năđ = ( � �� �� ) c ( 5-3 Vớiăqu ăđ oăcóăb ớcăti năză=ă0,5thì: t ngăs ăb ớcăNă=ă20421,ăchi uădƠiăqu ă đ oăL=38034,732 (mm).ăCácăgiáătr ăb ớcăth iăgianăvƠătimeăscaleă ngăvớiătừngăgiáă tr ăv năt căVxy đ căghiătrongă(B ngă5-2) B ng 5-2 Ảiá trị bước thời gian ng với Vxy Vxy(mm/ph) 500 tt ng (s) ttt (s) 1500 time scale tt ng (s) ttt (s) time scale 4564,1678 0,2235036 3,2757.10-5 1521,3893 0,07450121 9,8271.10-5 5.7 K t qu Vớiăb ăthôngăs ăcôngă ngh ăt iă uă(B ngă4-10)ăđ căch năđểăth căhi nămôă ph ng.K tăqu ănh (Hìnhă5.5) ả̀nh 5.5 Biến d ng đ t mô thông số tối ưu 77 Chi uăsơuălúcănƠyălƠăză=ă- 52,2ămm,ăt ngăđ ngăvớiăgócăbi năd ngăαă=ă77,140 Đặcăđiểmăgi ngăvớiăth căt ălƠă ănh ngăvòngăđầuăc aăqu ăđ o,ăchiăti tănh ăb ă bi năd ngălớnălƠmăxu tăhi năv tăl i (Hìnhă5.6) ả̀nh 5.6 Vết lồi mẫu thực ạEM Mặcă dùă ch aă th yă đ că v tă ráchă nh ngă từă ză =ă -52,2ă mmă tr ă đi,ă l ớiă b ă xôă l chăm nh,ăkhôngăcònăsắpăx păđ uăđặnănh ătr ớcăn aă(Hìnhă5.7) ả̀nh 5.7 Vùng lưới bị biến d ng Biểuăđ ăHìnhă5.8 cho th yăbiênăd ngăFEMăcáchăxaăbiênăd ngăth căCADăh nă biênăd ngăth cănghi m Vi cămôăph ngăFEMăquáătrìnhăSPIFălƠăcôngăvi căph căt păvƠăm tănhi uăth iă gian.TuyămôăhìnhăFEMăcóăsaiăs ăv ăhìnhăd ngăhìnhăh căkháălớnăvƠăv tăráchăch aă xu tă hi nă nh ngă cóă thểă d aă vƠoă môă hìnhă nƠyă đểă xácă đ nhă gócă bi nă d ngă d aă vƠoă m căđ ăxôăl chăm nhăc aăl ới.Chi uăsơuăđ năv ătríăxôăl chăm nhăt th căt 78 ngăđ ngăvớiă 70 60 Z (mm) 50 40 M Uă7 30 CAD FEM 20 10 0 10 20 30 40 50 X (mm) ả̀nh 5.8 So sánh biên d ng CAD, ạEM thực nghiệm 79 Ch ngă6 K T LU N VÀ KHUY N NGH 6.1 K t lu n Đ ătƠiăđƣănghiênăc uăv ăcácăthôngăs ă nhăh t mă Inoxă 304ă khiă giaă côngă bằngă ph cao.ăCácăk tăqu ăđ tăđ ngăđ năkh ănĕngăbi năd ngăc aă ngăphápă giaă tĕngă đ năđiểmă SPIFă ănhi tă đ ă cănh ăsauμ a Thi t k ch t o sử d ngăđ c thi t b gia nhi tădùngăđi n tr đ t nóng để gia nhi t cho t m kim lo i dùng cho trình th c nghi m Nhi tăđ đ tăđ c c a t m 4000C Thi t b đ năgi n h năcácăthi t b gia nhi tăđƣănghiênăc u tr ớc đơy, phù h p áp d ng th c t s n xu t b Th c nghi mă xácă đ nhă đ công t m SUS 304 c thông s công ngh nhi tăđ cao bằngăph ng gia ngăphápăSPIF.ăThôngăs đápă ng mô t kh nĕngăbi n d ng góc bi n d ngăα.ăCóănĕmăy u t chi ti t,ăb ớc ti p theoăph nhă h nhăh ngăz, t căđ ch y d ng c ,ăđ đ tr c Th c nghi m ch rằng, hai thông s nhăh ng đ năα nhi tăđ ng kính d ng c t c ng lớn nh t lầnăl t că đ ch y d ng c nhi tă đ chi ti t.Góc bi n d ng lớn nh tă đ tă đ t c 77,470.N uă nh ă cácă nghiênă c uă tr ớc gia công v t li uă nh ă h p kim nhôm, đ ng, thép h p kim th p, h păkimătitan,ă…ăthìănghiênăc u th c hi n với SUS 304 c Mô ph ng FEM trình SPIF sử d ng d ngătíchăphơnăt đoánăh ăh ng t o hình.Qu đ o d ng c lƠăđ d ng có kh nĕngăd đoánăđ ngăminhăđể d ng xoắn c.Mô hìnhăFEMăđƣăxơyă c giới h n t oăhìnhătuyăđ xác v hình d ng th p 6.2 Khuy n ngh Tuyăđ ătƠiăđƣăth căhi năh tăcácăn iădungăcầnăcó,ăsongăv năcònănhi uăt năt iă cầnăti păt cănghiênăc uμ a Ph ngăphápă giaă nhi t kiểuă lòă n tr tuyă đ năgi nă nh ngă cóă s chênh l ch nhi tăđ theoăđ sâu Càng xu ng sâu nhi tăđ cƠngătĕngă doăkho ng cách 80 vớiă n tr gi m Cho nên ph i làm th nƠoă để nhi tă đ chi ti t sai l ch nh t t b Thi t b dùng b u khiển PID nên th i gian năđ nh lớn,ăđ v t l cao Có thể nghiên c u b u khiểnăkhácănh ălƠăPIDăm ,ă…ăđể khắc ph c h n ch c Quá trình gia công ch gia công m t lần nên ch tă l ng b mặtă vƠă đ xác hình d ng không cao.Có thể đ xu tăquyătrìnhănƠoăđóăgiaăcôngătinh giúp nâng cao ch tăl ng chi ti t d Hi n t i, SPIF ch giaă côngă đ đ c phần hình d ngă chínhă mƠă ch aă xử lí c phầnărìaăd ăthừa g pămépăngoƠiăđể nơngăđ c ng v ng Ph ngăphápă nƠyă n uă đ cănghiênă c uă đầyă đ ă vƠă hoƠnă ch nhă thìăkh ă nĕngă ngăd ngăr tăcao,ănh tălƠătrongăth iăđ iăngƠyănayăậ th iăđ iămƠăs ălinhăho tăhóaăquáă trìnhăs năxu tălƠăyêuăcầuăc păthi t 81 TĨIăLI UăTHAMăKH O [1] V.L.MARTRENCO,ă L.I.RUDMAN,ă ng iă d chă Võă Trầnă Khúcă Nhƣ,ă Sổ tay thiết kế khuôn dập tấm.μăNXBăH iăPhòng,ă2005 [2] Le Van Sy, modeling of single point incremental forming process for metal and polymeric sheet.: University of Padua, Department of innovation in Mechanics and Management, 2009 [3] Pham Van Trung, Vo Van Cuong, Le Khanh Dien, Vo Van Nang, Phan Dinh Tuan, Nguyen Thanh Nam, Deformation ability of single point incremental forming for themo-plastic composite materiasl.μă T pă chíă phátă triểnă KH&CN,ă t pă14,ăs ăK2,ă2011 [4] V.Franzen, L Kwiatkowski, P.A.F Martins, A.E Tekkaya, Single point incremental forming of PVC.: Elsevier, journal, 2008 [5] Crina Radu, Effects of process parameters on the quality of parts processed by single point incremental forming.: International Journal of Modern Manufacturing Technologies, ISSN 2067ậ3604, Vol III, No 2, 2011 [6] M Rauch, J.Y Hascoet, J.C Hamann, Y Plennel, A new approach for toolpath programming in Incremental Sheet Forming.: Computer-Aided Design, vol 41, no 12, p 877-885, 2009 [7] G Ambrogio, S Bruschi, A Ghiotti, L Filice, Formability of AZ31 magnesium alloy in warm incremental forming process., 2009 [8] Radu Crina, New configuration of the SPIF process - a review.: Journal of Engineering Studies and Research ậ Volume 16, No 4, 2010 [9] Ji, Y.H., Park, J.J., Formability of magnesium AZ31 sheet in the incremental forming at warm temperature.: Journal of Materials Processing Technology, 201 (1-3), p 354-358, 2008 [10] Zhang, Q., Guo, H., Xiao, F., Gao, L., Bondarev, A.B., Weidong, H., Influence of anisotropy of the magnesium alloy AZ31 sheets on warm negative 82 incremental forming.: Journal of Materials Processing Technology 209, p 5514ậ5520, 2009 [11] David Adams, Electrically Assisted Single Point Incremental Forming.: Department of Mechanical and Materials Engineering, Queen's University, Kingston, Canada [12] Le Van Sy, Nguyen Thanh Nam, Hot Incremental Forming Of Magnesium And Aluminum Alloy Sheets By Using Direct Heating System.: Proceeding of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufactur, 2013 [13] Fan, G., Gao, L., Hussain, G., Zhaoli, Wu, Electric hot incremental forming: a novel technique.: International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48 (15), p 1688-1692, 2008 [14] J.R.ă Duflou,ă B.ă Callebaut,ă J.ă Verbert,ă H.ă Deă Baerdemaeker,ă Improved SPIF performance through dynamic local heating.: Elsevier,International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2008 [15] L Galdos, E Sáenz de Argandoña, I Ulacia, G Arruebarrena, Warm incremental forming of magnesium alloys using hot fluid as heating media.: Key Engineering Materials Vols 504-506, 2012 [16] Nguyen Thanh Nam, Phan Dinh Tuan, Vo Van Cuong, Le Khanh Dien, Nguyen Thien Binh, Le Trung Hieu, Research on the forming angle of A1050H14 aluminum material processd by using singe point incremental forming technology (SPIF).: Science & Technology Development, Vol 12, No.16, 2009 [17] Nguyen Van Nang, Nguyen Thanh Nam, Le Khanh Dien, Nguyen Thien Binh, Nguyen Minh Tu, Experimental study of the forming possibility of ISF process for PVC plastic sheet.μăT păchíăphátătriểnăKH&CN,ăt pă15,ăsôăK1,ă2012 [18] Phan Dinh Tuan, Nguyen Thien Binh, Le Khanh Dien, Pham Hoang Phuong, Applying the ISF technology to produce the car part models.μăT păchíăphátătriểnă 83 KH&CN,ăt pă14,ăs ăK2,ă2011 [19] Nguy năM uăĐằng,ăCông nghệ t o h̀nh kim lo i tấm.μăNXBăKhoaăh căvƠăKƿă thu t,ă2006 [20] ĐinhăBáăTr ,ăCơ sở lí thuyết biến d ng dẻo kim lo i.μăHƠăN i,ă2000 [21] Những kiến th c sở biến d ng dẻo.μăVi năC ăkhí,ăĐHăBáchăkhoaăHƠăN i [22] David William Adams, Improvements on Single Point Incremental Forming through Electrically Assisted Forming, Contact Area Prediction and Tool Development.: Queen's University, Kingston, Ontario, Canada, 2013 [23] Nguy nă Ng că Kiên,ă ng dụng phương pháp trí tuệ nhân t o phân tích Taguchi để xác định chế độ cắt tối ưu gia công máy phay CNC.μăLu nă ánăti năsƿ,ăHƠăN i,ă2014 [24] Ranjit Roy, A Primer on the Taguchi Method.: Printed in USA, 1990 [25] Nguy nă Vĕnă H u,ă Nghiên c u số thông số b n c a phận đập lúa dọc trục cỡ nhỏ lo i b n.μăLu năánăti năsƿăkƿăthu t,ăHƠăN i,ă2000 [26] Giangă Th ă Kimă Liên,ă Các phương pháp thống kê xử lí số liệu thực nghiệm.: Đ iăh căS ăph măĐƠăNẵng,ă200λ [27] PGS.TS.Nguy nă HoƠiă S n,ă ThS.Lêă Thanhă Phong,ă ThS.Maiă Đ că Đƣi,ă ng dụng phương pháp phần tử hữu h n tính toán kết cấu.μă NXBă Đ iă h că qu căgiaăTP.HCM,ă2011 [28] John T Foster, Brief Explanation of Integration Schemes [29] Michael G Katona, Robert Thompson, and Jim Smith, Efficiency study of implicit and explicit time integration operators for finite element applications.: Civil Engineering Laboratory, Naval Construction Battalion Center, Port Huenerne, California, 1977 [30] Ctyă TNHHă Lòă Nungă Trungă Dũng,ă ảồ sơ thiết kế chế t o lò nung.μă B75,ă ĐTă 745,ă KP.Bìnhă Đ că 2,ă P.Láiă Thiêu,ă TX.Thu nă An,ă Bìnhă D cungcaplonung.com 84 ng,ă webμă [31] Autonics Corporation, TZN/TZ series user maunual.: http://www.autonics.net [32] T.S Byun, N Hashimoto, K Farrell, Temperature dependence of strain hardening and plastic instability behaviors in austenitic stainless steels.: Elsevier, 2004 [33] Dassault system, Abaqus documentation 6.12 [34] Javed Asghar, Reddy, N V, Importance of Tool Configuration in Incremental Sheet Metal Forming of Difficult to Form Materials using Electro-Plasticity.: Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol III, 2013 [35] M.B Silva, M Skjoedt, P Vilaca, N.Bay, P.A.F Martins, Single point incremental forming of tailored blanks produced by friction stir welding.: Elsevier, 2008 [36] TrầnăệchăL ch,ăNgôăNh ăKhoa,ăPhương pháp phần tử hửu h n.μăHƠăN i,ă2007 [37] ĐinhăVĕnăĐ c,ăNghiên c u thiết kế lực kế gia công t o h̀nh gia tăng đơn điểm (SPIạ) (Single point increment forming).μăLu năvĕnăth căsƿ,ăHCM,ă2013 [38] PGS.TS.Đặngă Thi nă Ngôn,ă Ảiáo tr̀nh trang bị điện-điện tử máy công nghiệp.μăNXBăĐ iăh căqu căgiaăHCM [39] Nguy năTh ăHùng,ăĐiều khiển tự động.μăKhoaăc ăkhíăch ăt oămáy,ăĐ iăh căS ă ph măkƿăthu tăTp.HCM,ă2006 [40] TS.ă Nguy nă Thúcă HƠ,ă TS.ă Bùiă Vĕnă H nh,ă ThS.ă Võă Vĕnă Phong,ă Giáo trình công nghệ hàn.μăNXBăGiáoăd c,ă2006 85 S K L 0 [...]... 62 B ng 4-5 Các mẫu đ t được sau khi ch y thực nghiệm 65 B ng 4-6 Ảiá trị α ng với z0 = 70mm, R = 80 mm 68 B ng 4-7 Ảóc biến d ng tương ng với các m c c a các yếu tố 68 B ng 4-8 Phân tích ANOVA .70 B ng 4-9 Phần trăm nh hưởng c a các thông số đến góc biến d ng 71 B ng 4-10 Bộ thông số công nghệ tối ưu 72 B ng 5-1 ng suất biến d ng trong vùng dẻo theo nhiệt độ c a SUS... chuyểnă đ ngăđểăt o hình các lớpăti p theoăchoăđ năh tăqu ăđ o 3 ả̀nh 1.4 Nguyên lí ISF [2] Vớiăk ăthu tănƠy,ăm tăchiăti t kim lo iăt măch ăđ c gia công trong th iăgiană ngắnătừămô hình CADămƠăkhôngăcầnăqua các công đo nălƠmăkhuônăvƠăsửaăkhuônă v năph căt păvƠăđắtăti nă (Hình 1.3) 1.2.2 Các b c trong quy trình gia công b ngăph Mô hình 3D - CAD GáăđặtăvƠăđ ă ch ngătrình Gia công ng pháp ISF T oăqu ăđ... lựa chọn số thí nghiệm theo phương pháp Taguchi .35 B ng 2-2 B ng ma trận L8 .35 B ng 3-1 Thông số dây nung Cr-Ni 45 B ng 3-2 Thông số g ch Isolite B5 46 B ng 3-3 Thông số cài đặt cho TZN4S 49 B ng 3-4 Thông số PID thu được sau khi tự điều chỉnh 49 B ng 3-5 Tr̀nh tự vận hành hệ thống gia nhiệt .50 B ng 3-6 Ảiá trị nhiệt độ chi tiết ng với nhiệt độ lò ... , các chiăti tălƠm bằng nh ngălo iăv tăli uănƠyă đ că sửă d ngă r tă h nă ch ă doă khôngă đ mă b oă đi uă ki nă t iă tr ngă khiă lƠmă vi c.ă Ph ng pháp gia nhi tăđangăsửăd ngăb căl ănhi uăh năch ăNh năth y công ngh ăt oă hình gia tĕngă ănhi tăđ cao cóăthể gia công đ 18 c các lo iăh p kim cóăđ ăc ng cao mƠ trong th căt ăhayăsửăd ngănênăđ ătƠiăt pătrungăvƠo nghiên c uă nhăh ngăc a các thông s ă công ngh... ă đ oă hình xoắnă c.ă Ápă d ngă ph ngă pháp nghiên c uă th că nghi mă vƠă môă ph ngă s ă bằng Abaqus,ă các tácă gi đƣă k tă lu nă các thông s ă công ngh ăđóăđ uăcóă nhăh ngăđ năkh ănĕngăt o hình vƠă nhăh ngălớnănh tăv nălƠăbaă thông s ăẤz, Vxy và D 1.4 Ṃcăđích c aăđ ătƠi Các nghiên c uătr ớcăđơyăt pătrungăvƠo các v tăli u kim lo i m măvƠă ănhi tă đ ăth ng.ăTuyănhiên, trong th căt , các chiăti... 1-3) 7 Trong đóμă t (mm) ậ b ădƠyăt iăv ătríăkh oăsátă ngăvớiăgócăbi năd ngăα t0 (mm) ậ b ădƠyăbanăđầu N uă gócă α = 900 thì t =0.ă Ph ngă pháp SPIFă khôngă t oă hình đ că nh ngă váchăthẳngăđ ng.ăNóăcũngăgặpăkhóăkhĕnăđ iăvới các b ămặtăb c.ăĐ ăchínhăxác hình h căvƠăch tăl ngăb ămặtăkhông cao bằng ph 1.2.6 Các y u t công ngh nhăh ng pháp d p ng kh nĕngăt o hình SPIF Các nghiên c uăchoăth y các thông s... tăd ngăt mălo iănƠyăph iăđ đ ăphùăh p mƠă ăđóănóătr ănênăm măh n.ăPh t măcó gia nhi tăg iălƠăph c gia nhi tăđ nănhi tă ng pháp t o hình gia tĕngăv tăli uă ng pháp t o hình gia tĕngă ănhi tăđ cao. ă V năđ ăquanătr ngăc aăSPIFă ănhi tăđ cao lƠăph ng pháp gia nhi tăvƠăkiểmă soátă nhi tă đ ă c aă chiă ti tă trong quáă trìnhă gia công. ă Tínhă ch tă c aă v tă li uă vƠă kh ă nĕngăbi năd ngăc aănóăph ăthu... ă xoắnă (Hình 1.17) a) b) ả̀nh 1.17 Thực nghiệm SPIạ đối với PVC a) Bố trí thí nghiệm b) Kết qu Sửă d ngă công ngh ă ISF đểă s nă xu tă môă hình xeă h i[18], nghiên c uă nƠyă nhằmăm căđíchă ngăd ng công ngh ăISFăđểăs năxu tăm uăs năph măhoặcăs năxu tă đ năchi cătừăthi tăk ăCADăchoăđ nătínhătoánăvƠăch năl c các thông s công ngh ,ă thi tăl pă gia công vƠăxửălíăsau gia công. Các thông s công ngh... bước thời gian ng với Vxy 77 xvii Ch ngă1 T NG QUAN CHUNG V LƾNHă V C NGHIÊN C U 1.1 T ng quan v h ng nghiên c u T o hình kim lo iăt mălƠăquáătrình gia công ch ăy u trong nhi uălƿnhăv cădơnă d ngă vƠă công nghi p.ă Các chiă ti tă d ngă t mă th ngă d ă dƠngă đ că bắtă gặpă xungă quanh ta từă các v tă d ngă n iă th tă vƠă gia d ngă choă đ nă các lo iă máyă mócă thi tă b ă trong công nghi... oăc aăd ngăc vƠ các thông s công ngh ă(v năt căvòngăc a d ngăc ,ăb ớcăti n,ă chi uăsơu,…) đ căthi tăl p. Thông tinăv ăqu ăđ oăd ngăc ăvƠ thông s công ngh ă ch a trong t pătinămƠămáyăCNCăđ căđ c.ăQuáătrìnhăgáăđặtăphôiălênămáyăCNCăđ th căhi n thông quaăđ ăgáăchuyênădùng, đ ngăth i ti năhƠnhă đ ăch că ngătrìnhă vƠoă máy và gia công Vi căchu năb gia công trong ph ng pháp ISF m tăít th iăgianăvƠălinhăho