Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ dập thủy tĩnh Để chế tạo các chi tiết khung xe Ô tô

Việc nghiên cứu về đập thủy lực cùng mới được đề cập đền trong một — 2004, Nghiên cứu các thông số công nghệ trong quá trình tạo hình các chỉ tiết không, sian rồng từ phôi tắm bằng phư

Trang 1

VUONG GIA HAI

NGHIÊN CỨU CONG NGHỆ DẠP THỦY TĨNH

DE CHE TAO CAC CHI TIET KHUNG XE 6 T6

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHI CƠ KHÍ

Ila Nội —2011

Trang 2

BO GIAO DUC VA DAO TAO

VƯƠNG GIA HẢI

NGIIÊN CỨU CÔNG NGITE DAP THUY TINIT

DE CHE TAO CAC CHI TIET KHUNG XE 6 TO

Chuyên ngành ; Công nghệ chế tao may

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ CHẾ CƠ KHÍ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PILAM VAN NGIIE

TIả Nội —2011

Trang 3

MAU TRANG MUC LUC

lười cam đoan

I2anh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

Trang 4

we

Luan van sit dung chit VnTime (Roman) hi

QUY ĐỊNH VE HÌNH THỨC LUẬN VĂN THẠC SĨ

LUẬN VĂN DƯỢC TRÌNH BẢY THEO THỨ TỰ SAU:

Trang bìa luận văn: Mẫn kẻm theo

Mục lục của luận vẫn Ghi chỉ Hết lừng, chương mục và số Irang của chương tue db

Nôi dưng luận văn: Trình bày rô các vấn để theo trình tự:

3.1 Phan mé diu

- Ly do chon dé tài + Taich sitmghign ctu

- Mue đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghién củu

- Tém tat c6 dong các luận điếm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

-_ Phương pliáp nghiền cửu

luận vẫn

3.4 Danh mục các tài liệu tham khảo (có hưởng dân riêng kèm theo)

-_ Các phụ lục (nêu có) để làm sảng tổ nội dưng của hiận văn

| Phai trinh bay mạch lạc, rõ rảng, sạch sẽ, theo đúng yêu cầu cửa các công trình đưa in,

kế cả tài liệu minh hoạ Các bang biểu, đồ thị, hình vẽ nếu trình bày theo chiều ngang của khổ giáy thị cản được déng ngay dầu bảng biểu vào gáy của quyền luận văn Các công thức, ký hiệu rếu phải viết thẻm bằng tay thi cần viết bằng mực

don, 16 rang, sach sé

Luan van duge in trén mét mat gidy tring khé Ad (210 x 297mm), day khéng qua 100

trang, không kế hình vẽ, bảng biểu, đỏ thị và danh mục tài liệu tham khảo Đổi với

cáo luận văn về khoa học xã hội khối lượng có thể nhiều hơn 20% dén 30%

Times New Roman cỡ L3 lệ soạn thảo Winword hoặc tương đương, mật độ chữ bình thường, không dược nén hoặc kéo dân khoảng cách giữa các chữ, dấn dòng đặt ở chế độ 1,5 lines, lễ trên 3,5cm; lễ dưới

Luận văn đóng bia cứng, khổ 210 x 297 mm, ngoài bia cỏ mạ chữ vàng

Tuyệt đổi không được tây, xoá, sửa chữa trong luận văn

Trang 5

HƯỚNG DAN XÉP TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tài Hệu tham khảo xếp thea thir tự ABC họ tên tác giả luận án theo thông lệ của Limgy

ước

- Tae gid la người nước ngoài: xếp thir us ABC theo ho

-_ Tác giả là người Việt Nam: xép thir ty ABC theo tén nhimg vin gitr nguyén thit

tự thông thường của tên người Việt Nam, không đảo tên lên trước họ

-_ Tài liện không có tên tác giả thi xếp theo thứ tự ABC từ đầu của tê: quan ban

hành bảo cáo hay ân phẩm, ví dụ: Lổng cục Thống kê xếp vào vẫn 1, lộ Giáo đục và Đảo lạo xếp vào vẫn B, v.v

2 Tài liệu tham kháo lä sách, luận án, báo cáo phái ghỉ đầy đú các thông tín sau:

` 'Tên các tác giá hoặc cơ quan ban hành (không có đâu ngăn cách)

(năm xuất bản), (đặt trong ngoặc đơn, đâu phay sau ngoặc đơn)

tên sách, hiận án hoặc bao cdo, (in nghién, đâu phay eudi tn)

nhà xuất bản, (đầu phảy cuỗi tên nhà xuất bản) nơi xuất bản, (dâu chấm kết thúc tài liệu tham khão)}

(xem vi dy trang sau tài liệu số 2, 3 ,4, 23, 30, 31, 32, 33 ; -

Tải liệu tham khảo là bài báo trong tạp chí, bài trong một cuốn sách gÌủ dây đủ các thông từ sau:

ø tên các tác giả (không oó đấu ngăn cách) + —_ (năm công bố), (đặt trang ngoáo đơn, đâu phẩy sau ngoặc đan)

e “tên bài báo”, (đặt trong ngoặc kép, không in nghiên, đâu phẩy cuối tên)

«

tên tạp chí hoặc tên sách, (in nghiên, dẫu phẩy cuối tên)

tap (khéng có dẫu ngăn cách)

đối [rong ngoặc đơn, dâu phẩy sau ngoặc đơn)

(xem ví dụ trang sau tài liệu số 1, 28, 29)

Cân chủ ý những chỉ tiết vẻ trình bảy nêu trên Nếu tải liệu dài hơn một dong thi

nên trình bày sau cho từ đòng thứ hai lùi vào so với đồng thứ nhất 1 cm để phân tài liệu tham khảo được rõ ráng và dễ theo dõi

Dưới đây là vi dụ về cách trình bảy trang tài liệu tham khảo:

TAI LIEU THAM KHẢO

1 Anderson, JE (1985), The Relative Inefficiency of Quota, The Cheese Case, Anerican Eeonamic Review, 15(1), pp 178-90

2, Horkakati R.P,, Vinmani 8.8 (1997), Genetics of thermosensitive genic male sterility

Trang 6

28 Institute of Feonomics (1988), Analysis of Expenditure Pattern of Urban Households

in Vietnam, Department of iconomics, Liconomic Research Report, Llanoi

QUY ĐỊNH VE HÌNH THỨC TOM TAT LUẬN VAN THAC SĨ

TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐƯỢC TRÌNH BẢY TIEO THỨ TỰ SAU:

Tôm tắt luận văn được trình bảy 2tang, cỡ chữ VnTừne (Rornar) hoặc Tines New Roman cỡ 13 Hệ soạn thảo Winword hoặc tương đương; xnật dộ chữ bình thường,

không được nén heặc kéo đăn khoảng cách giửa các chữ, dăn dòng đặt ở chế độ 1,5

line; lê trên 3 ern; lề dưới 3,0ern, lễ trái 3, em, lẻ phất 2 cn Số trang được đánh ỡ

giữa, phía dưới trang giấy

Tôm tắt luận vẫn phải phẩn ánh trung thực kết cầu, bố cục và nội dung luận án, phải

ghi đầy đũ toàn văn kết luận của luận văn

3 Tuyết đối không được lấy, xoá, sửa chữa trong lớm tắt luận vẫn

4 Nôi dung tôm tất luận văn trình bảy ngắn gọn các van đẻ theo trình tu va mẫu

b) Mue dich nghign oftu eda ludn vin, déi trong, pham vi nghién edu

œ) Tom tit cd dong các nội dung chinh va dong gop moi ctia tac gid

đ) Thương pháp nghiên cứu

e) Kết luận

Trang 7

Hoe vién: VUONG GIA Al Cao học CNCK Khóa 2000

Trang 8

CUUONG 1, TONG QUAN VỬ CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH THỦY LỰC 13

1.1 Vải nét về lịch sử phát triển của công nghệ tạo hình thủy lực - 13

1.1.1 Tỉnh hình nghiên cửu trong nước - 13 1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước ai 13

1.1.3 Một số sản phẩm dược chế tao bằng phương pháp đập thủy lực 15

1.2.2 Khả năng công nghệ TH HH ng HH Ha, 28

1.2.3 Các sơ dé nguyễn lý đập thủy tĩnh phôi Ống điển hình: - - 33

1.3 Ưu nhược điểm chính của phương pháp đập thủy tĩnh - - 43

V3.1, Ut na

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ TIUYẾT VÀ MỘT SỐ NGIIÊN CUU VE CONG NGHI

ta

Trang 9

2.1 Trạng thải ứng suất và biến dạng khi dập thủy tĩnh e 5 - 47

3.1.2 Dập thủy tĩnh có ép dọc trục coi 3.1.3 Dập thủy tĩnh có ép phối theo phương neang, sec

3.1.6 Cơ sở tính toàn các thông số năng lượng lực khi dập thủy tĩnh

ở công nghệ tạo hình bằng áp lực cao từ bên trong (nguồn

áp lực được tạo ra từ chát lòng) " sesessseoe B

3.1.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống dập thủy tĩnh chỉ tiết dạng ống 80

3.1.3 Các yêu dẫu kỹ thuật của bệ thông, - 81

3.2 Tính toán các thông số công nghệ trơng đập thủy lĩnh các chỉ tiết đạng ống 82 3.2.1 Ấp lực chất léng trong khoang phôi eee sesessos.BỶ

3.2.2 Lực ép đọc tục phổi - - - 82 3.3.3 Lực giữ khuôn khi đập thủy tĩnh - - 84

CHƯƠNG 4 MÔ TĨNH HÓA VÀ MÔ PHIÔNG SỞ QUÁ TRÌNH DẶP TITỦY TĨNII

4.1 Nghiên cửu mô phông số trong thiết kẻ, tôi ưu công nphé - 88 4.1.1 Giới thiệu các phương pháp mô phóng gia công, cà

Trang 10

4.1.2 Ứng dụng của mô phỏng số nh irrrrrrrreei.D3,

4.2.1 'Tễng quan về eta/) YNAORM se seo ĐỘ,

4.2.3 Phương pháp tỉnh toán trong eta/2YNAFORM àcceceoceeee.ÐZ

4.3 Mô phông số quá trình đập thủy tĩnh chỉ tiết khung xe ô tô 98 4.3.1 Mô hình hóa hệ thông dập thủy tính

4.3.2 'Trinh tự tiễn bảnh và kết quá mỏ phỏng sỐ 0 DD

CHƯƠNG 5 XÂY DỰNG MÔ HINH, THIẾT KA, CHE TAO KHUOQN DAP THUY

3.1.1 Mục đích của mô hình thí nghiệm - - 106

5.1.2 Các thành phân của mỏ hỉnh -.-: o2: 2225225229012 "— _ 5.2 Thiết kế khuôn dập thủy tĩnh Sen n2 se, T0 5.2.1 Sơ đỗ nguyên lý hệ thống đập thủy tĩnh chỉ tiết dạng ông, 108 5.2.2, Kết cầu hệ thông,

5.3 Kết quả thí ngÌiệm 2222 5522122 xxEE1trrttrrrrree H6 KET LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐÉ TÀI - 117

PHÙ LỤC sec "w ÔỎ +aer.120)

Trang 11

Hoe vién: VUONG GIA Al

Cao học CNCK Khóa 2009 ĐANH MỤC CÁC BẢNG

BĂNG NỘI DUNG

Các trị số ấp lực tính toản thực nghiệm khi dập thủy tĩnh các mối

31 nổi chữ T với Ø; — 413À#Pa

Các trị số cân thiêt của hệ sô và chỉ sẽ mức độ đề tính áp hic khi dap

bọ tà các củ tiết trục đối xứng

23 | Giới thiệu các hệ số để tinh áp lực dập các chỉ tiết đổi xứng

Trang 12

2 | Hinh 1.2 Chi tiét vo otd

3 |Hình1.3 Các ch tiết rong ot6

Trang 13

3 Hình 2 1 Trạng thải ứng suải khí dap thoy tĩnh với ải trọng đơn

34 | Hình 2 2 Trạng thái ứng suất khi đập thủy tĩnh với ép dọc trục phổi Ống

35 THmh 2 3 Trạng thải ứng suất khi đập thủy tĩnh ép phối theo phương

ngang,

36 _ | Hình 2 4 Trạng thải ửng suất ở giai đoạn 1 và giai đoạn 2 của đâp thủy

lĩnh với ép dọc Irụe không có lue ép bd sung (a) va giai đoạn 2 (3) dap

thủy tĩnh với ép dọc trục bỏ sung theo toàn bộ tiết diện ngang của phôi tại

ơi tạo hình

Trang 14

37 THmk2 5 Trạng thái ứng suất kìn dập thủy lĩnh với ép dọc và uốn ngang

38 | Hình 2 6 Miỗi quan hệ giữa áp lực chất lng làm việc 1 vá áp lực phá hủy

3 với việc chỗn trục phôi từ nhôm và thép khi đập thủy tĩnh clú tiết đối xửng trục (a) và môi nỗi chữ T (b},

39 [Hình 2 7 Sự thay đối áp lực làm việc p phụ thuộc vào việc chồn đọc trục

phoi Ald

4Q | Hình 2 8 Sự thay đổi của áp lực làm việc p theo KD khi KL = 1,5; Kt=

0,09 (a) và từ khi KL khi KD = 1,5; Kt = 0,09 (bì

41 _ | Hinh 2, 9 Sự thay đối áp lực trục phối la khi dập mỗi nổi chữ T từ thép

12X1§HI0T với Kt = 0,1 và Kd =L, từ phôi cả đường kính đ = 25mm (1)

vad 10mm (2) trong mỗi quan hệ KAI A⁄4

A Tinh 2 10 Chi tiét dang vau

43 | Ainh 2.11 Su thay dai dp lực p khi đập thủy tĩnh với ép dọc true phổi và

sự thay đổi chiều day 6 dinh véu 6 giai doạn dap tt | va giai doạn dập thứ TT khi đập thủy tĩnh chỉ tiết có vâu từ phôi thép CT10, Kd = 0,91; góc

nghiêng giữa trục vấu và trục phôi ơ — 650

44 | Hình 2, 12 Sơ đỗ lực khi dập thủy tĩnh với ép dọc trục phối và ép đọc trục

é sung ving tao lảnh

45 | Tlinh 2 13 Sw thay đổi áp suất theo tỷ lệ Al⁄d

46 _ | Tinh 2.14 Khuén dp thiy tĩnh

47 [Hình3 1 Sơ dễ nguyên lý hệ thống dập thủy tình chỉ tiết dạng ông,

Trang 15

48 [Hhlt41 Những uu điển của mô phỏng số

49 | Hình 4.2 Quả trình tôi ưu hỏa công nghệ nhở mô phóng,

50 | Hinh 4.3 Bản chất của mô phông số và công nghệ äo

51 |Hinh4.4 Quả trình mỗ phòng

52 | Hìlt 4-5 Mô hình hóa hệ thống đập thủy tĩnh chủ tiết Khung xe ô tô

53 | Minh 4 6 Chia Indi phat

54 | Ain 4.1 Chúa lưới hơi chay doe truc

55 | Hinh 4 8 Chia lưới cối

56 | inh 4 9 Chia lưới toàn bộ các phần tứ của hệ thống

37 | Hìmh 4 10Taya chọn các thông số chuẩm bị cho hệ thông

58 | Hình 4 11 Lựa chợn vật liện cho chỉ tiệt

59 | Hình 4.12 Đường cong biến đạng của vật liệu

60 | Hhlt4 13 Đường bong ứng suất

61 _ | Hình 4 14 Quá trình biên dang

62 _ | Linh5.2 Mô hình thí nghiệm

63 |Himit5 3 Kích thước phối

Trang 16

Trang 17

tạo mô hình hệ thông khuôn đập thủy tĩnh đề tiến hành thí nghiệm, phục vụ công tác

giảng dạy vả tiến tới đưa vào thực tế sán xuất công nghiệp

Phương pháp lao hình thấy tĩnh — một phương pháp công nghệ với đặc điểm có sự ket hop tac dụng của áp suất mỏi trường chất lỏng với lực ép của các dụng, cụ gia công, tạo điều kiện thuận lợi cho sự biến đạng của vật liệu Đẻ tài “Nghiên cứu công nghệ

dap thiy tink dé chế tạo các chỉ tiễt khung xe ô tô” có ý nghĩa thực tiễn và lý thuyết

cao Nội dung của để tải là nghiền cửu các thông số công nghệ trong quá trinh dập thủy

tĩnh các chí tiết khung xe ô tô từ phôi ông và xây dung mô hình, thiết kế chẻ tạo thành

công hệ thông khuôn dập thủy tĩnh phục vụ chơ thí nghiệm vá giáng dạy

Trong quả trình làm luậu văn, tác giả đã nhận được sự hưởng dẫn (cả về ly thuyết

chuyên môn vả thục nghiệm) và sự giúp đỡ nhiệt tình, sự động viên khích lệ kịp thởi của thây giáo hưởng đẫn PGS TS Phạm Văn Nghệ trong bộ môn Gia Céng Ap Lue — Viện Cơ Khi — Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồng thời, tác giả cứng nhận được những ý

kiến dòng góp quý bảu của các bạn bè, ding nghiệp trơng cơ quan vả các công ty bên xrguài Tác giả xín bảy tô lòng biết em chân thành tới sự hướng dan, động viên, khích lệ

vả giúp đỡ quỷ báu này

Trang 18

Tôi cũng xin bảy tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia định, bạn bẻ tôi về sự dộng viên

và khích lệ về mặt tình thần đã giúp tôi hoàn thành tốt luận văn của mình

Hà Nội, tháng 03 nam 2011

Vương Gia Hải

Trang 19

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CONG NGITIỆ TẠO THNII THỦY LỰC

1.1 Vài nởi về lịch xã phát triển câu công nghệ tạo hình thủy lực

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam công nghệ dập bằng môi trường chất lông mới ở giai đoạn bắt đầu lm

tiểu công nghệ Việc nghiên cứu về đập thủy lực cùng mới được đề cập đền trong một

— 2004, Nghiên cứu các thông số công nghệ trong quá trình tạo hình các chỉ tiết không,

sian rồng từ phôi tắm bằng phương pháp dập thủy co luận văn thạc sỹ tại ĐHBK

TIN va Iige vién KTQS

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ớ ngoài nước

Tai Liên Xô (cñ), việc nghiên cứu công nghệ đập bang chất lỏng được tiên hành ä trường Đại học Bách khoa T.eumgrat (nay là Đại học Kỹ đuyật tổng hợp Quốc gia Sankt

— Peterburg — CHILD Nga) và đã được áp đụng trong sẵn xuất Kết quả của các nghiên

: ong trình nghiền cứu khoa học ở Mga va c

khác Tại Đức, nhiều nhá nghiên cứu cũng dã thành công vả dưa vào áp dụng công,

nghệ này trong các nha máy chế tạo phụ tùng ôtô ở Đức và mội số nước Châu Âu Đã

cỏ 120 bởi báo, 9Ó phát mình được công bố từ nắn 1996 — 2003 Điều này đã chứng

mình cho một khuynh hưởng phát triển về nghiên cửu và ứng dụng công nghệ tạo hình

thủy hue

Ngày nay, nhiều nước trên thế giới đang áp dung có hiệu quả phương pháp dap thủy cơ để gia công các chỉ tiết rỗng có hình đạng phức tạp Đặc điểm của phương,

Trang 20

pháp là sử dụng nguồn chất lỏng có áp suất cao mỗi trường gây biến dạng, Phối ban đầu có thế là kim loại tâm, dạng ống hoặc tắm hàn Việc nghiên cửu ủng dựng công, 1ighệ này được bắt đầu từ những năm 6Ö song lới lận những năm 80 của thế kỷ XX thì

nó mới được nghiên cửu và áp dụng trong công nghiệp cơ khí chẻ tạo máy một cách

đáng kế Tại hàng loạt các nước như Đức, Anh, Nhật, Mỹ, Pháp, Ý, Canada, Thụy

Điển để ứng dụng công nghệ tạo hình thấy cơ trong công nghiệp öLô và hàng không,

Nhiều

ôi nghị Quốc tế đã giới thiệu công nghệ nảy với sự tham gia của các thành viên

là các hãng và tổ chức lớn Tại hội nghị Quốc lẻ “BSAFORM 2003” ở thành phố

Xalemơ (Italia) về công nghệ gia sông kum loại thì phương pháp Công nghệ thủy lực

đã gây được sự chủ ý lớn Một trong số các chuyên gia nổi tiếng trong lĩnh vực tạo

tỉnh thủy lực như giáo sư Clauxz4ghorl người Đức nói: “Công nghệ đạo hình thủy lực

ngày nay là một trong các đề tài ý nghĩa nhất của công nghệ sản xuất"

Hiện nay, ở trường Đại học GHao thông — Tây An (Trung Quốc) có nhiều nghiên

cứu sinh dang làm các đề tài về đập thủy cơ và thủy tĩnh Diều này chứng tô dập thủy

co dang thu but sur quan tâm chủ ý của các mước công nghiệp phát triển trên thê giới

Ngày nay, do đổi hỏi vé tinh kinh tế và mỗi trường, xu hưởng tiến tới câu trúc nhẹ (igltwecigli construcHon) cũng nhụ nhu cầu về dang cầu trúc nhẹ ngày cảng tăng đòi hỏi công, nghệ tạo hình phải dap ứng, cho nó Một bước tiến quan trọng vượt qua những, giới hạn của công nghệ tạo hình truyền thông là quá trình tạo hình thủy lực, nó được

đặc trưng bởi tính linh động cao, cho phép chẻ tạo những dạng chỉ tiết phức tạp ngay

cá khi sử dựng thép hợp kim có độ bên cao hoặc hợp kim nhôm và mangan nhẹ Tương

phân với tạo hình thủy lực của ông và những profile khác được biết đến nhiêu trong

sản xuất công nghiệp tù thập miên 1990, những ứng dàng để tạo hình kim loại lâm được

giới hạn trong một vải trường hợp riêng biệt ở quá khứ mặc dủ những thuận lợi về công nghệ đã có nhiều thay đối Từ năm 2000, môi trường làm việc dựa trên cơ sỡ quả

trình tạo hình kim loại tâm (với khí vả nước — đâu — nhũ tương như những môi trường,

14

Trang 21

làm việc) dã dược phối hợp nghiên cứu trong, chương trình JĐEG Priority Programme

SEP 1089 “Wirkmedienbasierte Fertigungstechniken zur Blechunformung” Céng vige

nyghién cita chuyén sâu tổng hợp trong 31 đự án về lý thuyết, thiết bi, chi ké quy đình

và cả quá trình ủng xử của vật liệu bằng mỏ phông vả thực nghiệm để đưa ra những, hiểu biết cơ sở cho những img đựng tương lai của đập vuết thủy cơ, tạo hình thủy lực tấm kép, Iạo tỉnh kim loại tâm áp suất cao và môi lrường lam việc dựa trên cơ sở quả

trình tạo hình tốc độ cao (hydromechanical deep drawing, hydroforming of double sheets, high — pressure sheet metal forming, and working media based high — speed

forming proccssos) Những, chỉ tiết có hình đạng phức tạp được tao hinh té do tinh én định vả cái tiến của kỹ thuật điều khiển quả trình tạo hinh mới này Pham vi ủng dụng

có thể được mỡ rộng dễ lạo hình thủy lực như phôi hàn, phối cán hàn và phôi kết

nổi (teel research intemational 76 2005, No.12, December Publishers: Steel Institute VDEh Max-Planck-Institut fur Lisenforschung, ASMET.Autrian Society for Metallurgy aud Materians, Revue de Mestallurgie)

1.1.3 Một số sản phẫm được chế tạo bằng phương pháp dập thủy lực

1.1.3.1 Sản phẩm đập thủy cơ (Hydromechanical deep drawing)

Tả phương pháp lạo hình tương lự nhừ đập vuốt, nhưng phôi tâm được biến đang, nhờ chất lòng cao áp tác dụng lên phôi do chuyển động của dụng cụ gia công tạo ra

Trang 22

Hoe vién: VUONG GIA HAI Cao hge CNCK Khéa 2009

công nghiệp: Ôtô, hàng không, không gian, tau thủy, gia dụng, công nghiệp dân

dụng, tại các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Đức, Nga, Trung Quoc, Han

Quốc,

Hiện nay do nhu cầu thị hiểu người tiêu đùng ngảy càng cao, ngày càng đòi hỏi

tinh ưu việt trong các mặt hảng, các sản phâm công nghiệp vả dân dụng dạng 3 lớp kim loại ngày cảng chiếm ưu thế trên thị trường

Hau het các sản phẩm mà yêu cau cach nhiệt, cách điện đều được sản xuất theo

dang 3 lớp, ví dụ các thủng chứa, két chứa, các sản phẩm gia dụng như nồi, chảo 3

lớp đặc biệt là thủng chứa 3 lớp cần dùng trong ngành hóa học, vat ly dé dam bao an

toàn khi sử dụng

Những sản phẩm này có tru điểm vượt trội so với các sân phẩm 1 lớp củng chủng loại là chủng được sản xuất từ công nghệ đập bằng chất lỏng — một công nghệ tiên tiền

hiện nay, vỉ vậy sản phẩm đạt được cỏ tính thâm mĩ cao, chất lương tốt vả đạt được các

tính năng yêu cau Tao hình bằng phương pháp nay cho ta sản phẩm không bị chảy

Trang 23

xước bẻ mặt như dập vuốt thông thường, giảm được biến thành mỏng, độ biến dang

của chỉ tiết đồng đều, tạo hình được các chỉ tiết phức tạp, giảm được số lần đập

Một số sản phẩm được chế tao bằng phương pháp đập thủy cơ:

Hình 1.23 Chỉ tiết võ xe ôtô

Trang 24

Hình 1.25 Các sân phẩm gia dung

Trang 25

Hoc vién: VUONG GIA HAI Cao học CNCK Khóa 2009

Hình 1.26 Thùng đựng nhiên liệu

Trang 26

Hoe vién: VUONG GIA HAI

1.1.3.2 Sản phẩm dập thủy tĩnh (Internal high pressure forming and high

pressure sheet metal forming — Hydrostatic forming)

Trang 27

Trang 28

©) Start: Pressurization, d) Open press

Axial Punch Travel,

Counter Punch Travel

Counter Punch

T-piec

Hình1 30 Các bước công nghệ tạo hình sẵn phẩm ng chit T

Hình 1.31 Sơ đề bỗ trí dập thủy ĩnh cặp vật liệu tắm

Một số sản phâm được chế tạo bằng công nghệ đập thủy tĩnh:

22

Trang 29

Trang 30

Trang 31

1.1.3.2 Sơ đỗ công nghệ dập phối hợp thủy tĩnh và dập vuốt thường

Platine positionieren Vorformen durch Ausformung im

Werkzeug schlieBen Tiefziehen Zargenbereich

Platine positionieren Vorformen durch Ausformung im

Hình 1.35 Sơ đồ dập phối hợp bằng chất lồng và dập vuốt thường

1.1.3.3 Sơ đồ công nghệ dập xung điện thủy lực

Trang 32

2- Công tắc 3- Cổi chứa chất lỏng

cao áp 4- Điện cực

5- Ong cach điện

6- Tam kin khit

7- Doăng kín khit 8- Phoi tam

9- Tam cồi vuốt

10- Lòng khuôn

11- Áo khuôn 12- Bộ phận đây phôi

có lỗ thoát hơi

Hình 1.36 Sơ đỗ dập xung điện thây lực

Bản chất của quả trình đập bằng xung điện thủy lực lả tác động của sóng va đập

được gia tốc do sự phỏng điện của các xung lửa điện trong chất lỏng, làm cho phôi biên

dạng theo hình dạng của lòng cối cứng, Khi đỏ năng lượng xung điện cực mạnh biến

thành năng lượng cơ học, gây ra sự biển dang dẻo của phôi Ưu điểm của phương pháp

nảy lả cho phép biển dạng được các kim loại và hợp kim ít dẻo, khó biên dạng đề nhận

được các chỉ tiết có độ chính xác kích thước cao do biên dang dan hỏi nhỏ; không yêu cầu phải sử dụng những thiết bị và khuôn hiện đại, to lớn, nặng né và đất tiên; có thể

thực hiện biển dạng cục bộ các phôi rồng bằng các xung hướng từ tâm phôi ra đường

bao ngoải

Một số loại sản phẩm được chế tạo bằng phương pháp đập xung điện thủy lực:

Trang 33

127]

Hình 1.37 Cúe sân phẩm được chế tạo bằng công nghệ dap xung dién thity lee

1.2 Công nghệ dập thảy tĩnh phôi Ống

1.2.1 Đặc điểm công nghệ

Trong những năm gân đây có một xu hưởng đảng kê cần ghi nhận, đó là xu hướng,

sử dụng phôi ống đề tạo hình Điều đỏ được chứng mình bằng việc gia tăng sản xuất

ống, việc sử dụng các chị tiết được tạo hình từ phôi ông thuộc các lĩnh vực khác nhau

là rất cân thiết và kinh tế Sản phẩm cỏ đội chĩnh xac cao, dang tin cay Cac sản phẩm

nay được chẻ tạo bằng qui trình dập thủy tĩnh phôi ông Công nghệ chẻ tạo các chỉ tiết rong bằng nguồn chất lỏng áp lực cao thường được lây tên chung đó là Công nghệ dập

thấy tĩnh

Dập thủy tĩnh lả quá trinh công nghệ biển đổi hình dạng của phôi ông ở trạng thai

nguội bằng nguồn áp lực cao bên trong Trong các quả trình tạo hình bằng phương

pháp nảy, hình dang sản phảm được tạo ra bởi áp lực thủy tĩnh cao, tác động trực tiếp

Trang 34

lên bể mặt trong của phỏi Trong một số trường hợp sự tác dộng của áp lực chất lỏng,

cao được thực hiện ở mặt ngoài của phối ống

Ở tắt cá các qui trình công nghệ

trên chất lòng đóng vai trò lá “dụng cụ” tạo

hình vạn năng, nó cho phép tránh được sự tập trưng tải trọng, áp lực tác đụng đêu trên

bể mặt phối giá công

Cac chỉ tiết dạng không gian phức tạp dược chê tạo bằng phương pháp dập thủy

tĩnh là rất đa đạng Phân loại chứng không chỉ dựa vào hình dạng, phúc tạp, mà còn đựa

vào các phương pháp gia công điều này ảnh hưởng đến sự lựa chọn công nghệ đập thủy tĩnh Các thông số hình học của chúng có liên quan đến đặc tính phản loại các chỉ tiết đạng không gian Một yêu tả quan trong nữa để xác định va lua chon công nghệ

sản xuất các chủ tiết này là khả năng sử đụng của chúng,

Trang 35

én: VUONG GIA HAI Cao hge CNCK Khéa 2009

Trang 36

Hoe vién: VUONG GIA HAI Cao học CNCK Khóa 2009

Các chí tiết mối nói đường ỏng dân là chi tiết không gian cơ bản Bằng công nghệ

dap thủy tĩnh có thẻ tạo hình được các chỉ tiết nhóm này một cách hoàn chỉnh, chất

lượng cao Các môi ghép nỗ

i dé dam bảo chặt khít có thẻ dùng phương pháp hản hoặc

ép chặt vào nhau Các chỉ tiết cỏ bích thuộc nhóm nảy bằng phương pháp dập thủy tĩnh

không thực hiện được

Hình 2.20 Chỉ tiết dụng nhóm Ï

1.2.2.2 Nhóm II Thân các thiết bị chịu áp lực

Trong các chỉ tiết này có chỉ tiết gản giống với các chỉ tiết trong nhóm I Bằng

công nghề đâp thủy tĩnh người ta chẻ tao được phôi thân của các chỉ tiết Môt số thân

của chỉ tiết cỏ dạng càu hoặc trụ bằng phương pháp dập thủy tĩnh ta sẽ thu được sản

phẩm mà không cần phải gia công bổ sung,

Hình 1.21Chỉ tiét dạng nhóm II

1.2.2.3 Nhóm Il Trục bậc rỗng

Trang 37

Nhin chung các chỉ tiết nảy cỏ tiết diện nhiều bậc, do yêu câu lam việc can nhẹ,

cứng, làm mát, Phân lớn trong só chúng được sản xuất bằng phương pháp dập thủy

tĩnh

Hinh 1.22 Chi tiét dang nhom IT

1.2.2.4 Nhém IV Cac chi tiết trục cam lệch tâm rỗng

Bằng phương pháp dập thủy tĩnh ta cỏ thể sản xuât được ban san pham cỏ hình dang đơn giản sau đó gia công cơ khi hoạc gia công dẻo bỏ sung

Quy trình đập thủy tĩnh chỉ tiết nảy năm trong giai đoạn nghiên cứu thực nghiệm

Kết quả của các công trình nghiên cứu nay da dem lại cho ta khả năng ứng dụng rộng

rãi của phương pháp đập thủy tĩnh đổi với các chỉ tiết dạng này

Trang 38

Hình 1.24 Chỉ tiễ dạng nhóm Ï”

1.2.2.6 Nhóm L1 Các chỉ tiết của khung xe đạp

Các chỉ tiết này là chỉ tiết có hai hay nhiều vậu Hình dạng tiết diện ngang cia vau

thường là tròn, ovan, vuông hay chữ nhật Với thành tựu nảy đưới các phương pháp

khác nhau có thể chế tạo ra, nhưng bằng công nghệ dập thủy tính thi việc chế tạo chỉ

tiết nảy sẽ cho ta chất lượng sản phẩm cao

xổ, ohn

Hinh 1.25 Chi tiét dang nhém VI

1.2.2.7 Nhom VI Cae chi tiét c6 nép gdp ngang

Người ta đã tập hợp được một lượng lớn các chỉ tiết có kích thước khác nhau

Bằng công nghệ dập thủy tĩnh người ta đã săn xuất được các chỉ tiết loại nảy vã các chỉ

Trang 39

tao hinh bằng đập thủy tĩnh, nó có thẻ chế tạo bằng phương pháp đập nguyên khôi với

các dâm dưới dài đỡ chịu lực

Hình 1.27 Chỉ tiết dạng nhóm VI 1.2.2.9 Nhóm LX Các sản phẩm dân dụng khác

Bằng phương pháp dập thủy tĩnh người ta có thẻ chế tạo ra các loại bình cỏ hình dang không gian phức tạp vả cỏ đáy Các loại cốc km loại được tạo hình từ phôi phẳng nhở phương pháp nảy rất hiệu quả

Sâ

Hình 1.28 Chỉ tiét dang nhém IX

1.2.3 Cac sơ đỗ nguyên lý dập thủy tĩnh phôi ống điển hình

€ó rất nhiều sơ đô nguyên lý đập thủy tĩnh Các qui trình gia công kim loại bằng áp

lực có thẻ xem như sự tác động của ngoại lực lên phôi ở trạng thái đã định sẵn đề thay

đổi hình dang theo yêu câu Vì vậy đổi với từng loại chỉ tiết trong các điều kiên, phạm

vi cụ thể của sản xuất cân phải phủ hợp với qui trình công nghệ hợp lý Quy trinh công

we a

Trang 40

nghệ hợp lý trước hết phải phù hợp với loại dụng, cụ vả trang thiết bị thực hiện Và như vậy ta mới có sự liên hệ với các chỉ tiết, phôi, quy trình công nghệ, dụng cụ và trang,

thiết bị

Thương pháp trên cho phép ta đưa ra các sơ đồ nguyên lý của dập thủy tĩnh thành

các sơ đỏ cơ bản thuận lợi cho việc sẵn xuất nhóm chỉ tiết này, hay nhóm cần tiết khác

đã được nêu ở trên

Có thẻ chia ra làm hai dạng sơ dỗ cơ bản đập thủy tĩnh với cdi cũng va chảy chất

lỏng,

- _ Lập thủy tĩnh với tải trọng đơn tác động lên phối

-_ Tập thủy lĩnh bằng áp lực thủy Hinh cao, Lỗi ọng liên hợp

1.1.3.1 Dập thủy tĩnh bằng tai trong don

TIiện nay đập các chỉ tiết rỗng bằng áp lực thủy tĩnh được sử đụng rộng rãi trong, công nghiệp Sự biển dang déo xây ra trên sự tác động của áp lực chất lỏng lên bễ mặt

trong của phôi từ nguồn áp lực cao (hình 1.29a) Trong từng trường hợp áp lực cao cúa

chất lỏng tập trung trực tiếp vào khoang trong của phôi nhờ pisten ép (hình 1.29b) Tuy

nhiên việu ứng dụng nguồn chất lông áp lục cao (bơm cao áp) đang mỡ rộng khá năng công nghệ dập thủy tĩnh, bới vì nó cho phép tạo ra áp lực cao trong các giới hạn rộng,

có độ chính xác đã để đảm bảo được qui luật thay đổi áp lực cần thiết

Tải trọng đơn của phôi được sử dụng đề tăng kích thước ngang của phôi trong các trường hợp mép của phôi có thế được tự đo hoặc kẹp lại

Tải trọng đơn được ứng dựng đế định cỡ ông và đề thực hiện tạo hình phôi ống,

trong khuôn phép,

34

Tiêu đề	Nghiên cứu công nghệ dập thủy tĩnh để chế tạo các chi tiết khung xe ô tô
Tác giả	Vương Gia Hải
Người hướng dẫn	PGS.TS. Phạm Văn Nghệ
Trường học	Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Công nghệ chế tạo máy
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	126
Dung lượng	1,92 MB