I. Luận án tiến sĩ và mục tiêu nghiên cứu
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu ảnh hưởng của thông số công nghệ đến tạo hình vật liệu kim loại tấm bằng phương pháp SPIF (Single Point Incremental Forming). Mục tiêu chính là thiết lập mối quan hệ giữa các thông số công nghệ như lượng tiến dụng cụ, vận tốc chạy dụng cụ, đường kính dụng cụ và số vòng quay trục chính với các thông số mục tiêu như khả năng tạo hình, lượng phục hồi, độ nhám bề mặt và năng suất tạo hình. Công nghệ chế tạo này được áp dụng trên các vật liệu tiêu biểu như nhôm A1050 H14, thép thường SS330 và thép không gỉ SUS304.
1.1. Công nghệ SPIF và nhu cầu nghiên cứu
Công nghệ SPIF ra đời từ những năm 1960 như một giải pháp thay thế cho các phương pháp gia công tấm cổ điển, đặc biệt trong sản xuất đơn chiếc hoặc thử nghiệm. Phương pháp này không yêu cầu khuôn mẫu, giúp giảm chi phí sản xuất. Nghiên cứu công nghệ này nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất, cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm.
1.2. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu
Mục tiêu của luận án tiến sĩ là xác định mối quan hệ giữa các thông số công nghệ và khả năng tạo hình của vật liệu. Đối tượng nghiên cứu bao gồm các vật liệu kim loại tấm phổ biến như nhôm, thép thường và thép không gỉ. Kỹ thuật tạo hình SPIF được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các thông số công nghệ.
II. Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm
Luận án tiến sĩ sử dụng phương pháp thực nghiệm và mô hình hóa để nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến tạo hình vật liệu kim loại tấm. Phần mềm ABAQUS được sử dụng để mô phỏng quá trình tạo hình SPIF, so sánh kết quả mô phỏng với thực nghiệm để kiểm chứng tính chính xác. Quy trình sản xuất được tối ưu hóa thông qua các phương trình hồi quy và phân tích phương sai.
2.1. Thực nghiệm SPIF
Các thí nghiệm SPIF được thực hiện trên máy chuyên dụng để xác định mối quan hệ giữa các thông số công nghệ và khả năng tạo hình. Kết quả thực nghiệm được phân tích phương sai và thiết lập phương trình hồi quy. Phân tích ảnh hưởng của các thông số công nghệ được thực hiện thông qua đạo hàm riêng phần.
2.2. Mô phỏng số và so sánh kết quả
Phần mềm ABAQUS được sử dụng để mô hình hóa quá trình tạo hình SPIF. Kết quả mô phỏng được so sánh với thực nghiệm để đánh giá độ chính xác. Tối ưu hóa quy trình được thực hiện thông qua các phương trình hồi quy và công cụ tra cứu chế độ gia công.
III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng
Luận án tiến sĩ đã đạt được các kết quả quan trọng trong việc tối ưu hóa thông số công nghệ cho tạo hình vật liệu kim loại tấm bằng SPIF. Các phương trình hồi quy được thiết lập để dự đoán khả năng tạo hình, lượng phục hồi và độ nhám bề mặt. Công nghệ gia công SPIF được ứng dụng hiệu quả trong thực tế, giúp cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm.
3.1. Tối ưu hóa thông số công nghệ
Các thông số công nghệ được tối ưu hóa thông qua các phương trình hồi quy. Tối ưu hóa quy trình giúp lựa chọn các thông số tối ưu để đạt được các giá trị mục tiêu mong muốn. Các công cụ tra cứu chế độ gia công được xây dựng để ứng dụng trong thực tế.
3.2. Ứng dụng thực tế
Công nghệ SPIF được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm kim loại tấm. Đặc tính vật liệu và tính chất cơ học được cải thiện đáng kể nhờ việc tối ưu hóa các thông số công nghệ. Ứng dụng SPIF giúp giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu suất gia công.
