Nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp trong hàn bán tự động

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

TÓM TẮT

ABSTRACT

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU, CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1. Tổng quan về lĩnh vực hàn hồ quang điện

1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước

1.4. Mục tiêu của đề tài

1.5. Nhiệm vụ của đề tài, phương pháp nghiên cứu và giới hạn của đề tài

1.5.1. Nhiệm vụ của đề tài

1.5.2. Phương pháp nghiên cứu

1.5.3. Giới hạn của đề tài

1.5.4. Giá trị thực tiễn của đề tài

2. CHƯƠNG 2: HÀN HỒ QUANG NÓNG CHẢY TRONG MÔI TRƯỜNG CÓ KHÍ BẢO VỆ

2.1. Hàn hồ quang bằng điện cực nóng chảy trong môi trường có khí bảo vệ (GMAW: Gas Metal Arc Welding)

2.2. Hàn hồ quang bằng điện cực không nóng chảy trong môi trường khí trơ (GTAW: Gas Tungsten Arc Welding)

2.3. Mô hình toán học của bài toán

2.4. Sự hình thành mối hàn

2.5. Khái niệm về mối hàn

2.6. Sự tạo thành bể hàn

2.7. Sự dịch chuyển của kim loại lỏng từ điện cực vào bể hàn

2.8. Các thông số công nghệ hàn

2.9. Ứng suất và biến dạng trong quá trình hàn

2.10. Lý thuyết ứng suất và biến dạng hàn và ý nghĩa của nó

2.11. Cơ chế hình thành ứng suất và biến dạng trong mối hàn

2.12. Phân loại ứng suất và biến dạng hàn

2.13. Nguyên nhân phát sinh biến dạng và ứng suất trong quá trình hàn

2.14. Trường nhiệt độ khi hàn

3. MÔ PHỎNG BIẾN DẠNG SẢN PHẨM DẠNG HỘP TRONG QUÁ TRÌNH HÀN HỒ̀ QUANG BÁN TỰ ĐỘNG

3.1. Mô hình hình học, thông số hàn và kim loại hàn của bài toán

3.2. Kết quả mô phỏng biến dạng, ứng suất và nhiệt độ

3.3. Trường hợp 1: Tiến hành hàn từng đường một

3.4. Trường hợp 2: Hàn 1 lần 2 đường

3.5. Trường hợp 3: Hàn 1 lần 3 đường và 1 đường

3.6. Trường hợp 4: Hàn 1 lần 4 đường

4. QUY TRÌNH HÀN SẢN PHẨM VÀ ĐO KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

4.1. Quy trình hàn sản phẩm dạng hộp

4.2. Chọn các trường hợp trong quá trình hàn

4.2.1. Trường hợp 1: Hàn 1 đường hàn (máy 1)

4.2.2. Trường hợp 2: Hàn cùng lúc 2 đường hàn (máy 1 & máy 4)

4.2.3. Trường hợp 3: Hàn cùng lúc 4 đường hàn (máy 1, máy 2, máy 3, máy 4)

4.3. Tiến hành kiểm tra và đo kết quả trước khi hàn và sau khi hàn

5. CHƯƠNG 5: SO SÁNH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ THỰC TẾ

5.1. Kết quả so sánh mẫu hàn cùng lúc 4 đường

5.1.1. Đường biến dạng 1

5.1.2. Đường biến dạng 2

5.1.3. Đường biến dạng 3

5.1.4. Đường biến dạng 4

5.1.5. Đường biến dạng 5

5.2. Kết quả so sánh mẫu hàn lần lượt 1 đường 1-2-3-4

5.2.1. Đường biến dạng 1

5.2.2. Đường biến dạng 2

5.2.3. Đường biến dạng 3

5.2.4. Đường biến dạng 4

5.2.5. Đường biến dạng 5

5.3. Kết quả so sánh mẫu hàn đường 1-4 rồi hàn 2-3

5.3.1. Đường biến dạng 1

5.3.2. Đường biến dạng 2

5.3.3. Đường biến dạng 3

5.3.4. Đường biến dạng 4

5.3.5. Đường biến dạng 5

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp trong hàn bán tự động

Nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp trong hàn bán tự động là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ hàn hiện đại. Hàn bán tự động, với khả năng tự động hóa cao, đã trở thành lựa chọn phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo. Việc hiểu rõ về biến dạng sản phẩm trong quá trình hàn không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng, quy trình hàn và các giải pháp khắc phục.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu biến dạng trong hàn bán tự động

Nghiên cứu biến dạng trong hàn bán tự động giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mối hàn. Các yếu tố như nhiệt độ, cường độ dòng điện và tốc độ hàn đều có thể gây ra biến dạng không mong muốn. Việc phân tích và mô phỏng các yếu tố này sẽ giúp cải thiện quy trình hàn và nâng cao hiệu suất sản xuất.

1.2. Các ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp

Nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực như chế tạo máy, xây dựng và sản xuất ô tô. Việc giảm thiểu biến dạng không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao độ bền và tính thẩm mỹ của sản phẩm. Các ứng dụng này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu và cải tiến quy trình hàn.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong công nghệ hàn, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc kiểm soát biến dạng sản phẩm hộp. Các vấn đề như độ dày vật liệu, cường độ dòng điện và tốc độ hàn đều có thể ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng. Việc hiểu rõ các vấn đề này là cần thiết để phát triển các giải pháp hiệu quả.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng trong hàn

Các yếu tố như nhiệt độ, cường độ dòng điện và tốc độ hàn đều có thể gây ra biến dạng. Nghiên cứu cho thấy rằng, khi độ dày vật liệu tăng lên, mức độ biến dạng cũng tăng theo. Điều này đòi hỏi các kỹ sư hàn phải điều chỉnh các thông số hàn cho phù hợp.

2.2. Thách thức trong việc mô phỏng biến dạng sản phẩm

Mô phỏng biến dạng sản phẩm trong hàn là một thách thức lớn. Các phần mềm mô phỏng như ANSYS có thể giúp dự đoán biến dạng, nhưng việc xác định các thông số đầu vào chính xác là rất quan trọng. Sự không chính xác trong mô phỏng có thể dẫn đến những sai sót trong quy trình hàn thực tế.

III. Phương pháp nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp trong hàn bán tự động

Để nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp, nhiều phương pháp khác nhau đã được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm thí nghiệm thực tế, mô phỏng và phân tích số liệu. Việc kết hợp các phương pháp này sẽ giúp đưa ra những kết luận chính xác hơn về biến dạng trong hàn.

3.1. Thí nghiệm thực tế trong nghiên cứu biến dạng

Thí nghiệm thực tế là một phần quan trọng trong nghiên cứu biến dạng. Các mẫu sản phẩm hộp được hàn dưới các điều kiện khác nhau để thu thập dữ liệu về biến dạng. Kết quả từ thí nghiệm sẽ được so sánh với các mô phỏng để đánh giá độ chính xác của các phương pháp mô phỏng.

3.2. Mô phỏng biến dạng bằng phần mềm ANSYS

Phần mềm ANSYS được sử dụng để mô phỏng biến dạng trong quá trình hàn. Mô phỏng này giúp dự đoán các ứng suất và biến dạng xảy ra trong sản phẩm. Việc sử dụng phần mềm này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình nghiên cứu.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc điều chỉnh các thông số hàn có thể giảm thiểu biến dạng sản phẩm hộp. Các thí nghiệm thực tế đã chứng minh rằng, khi cường độ dòng điện và tốc độ hàn được điều chỉnh hợp lý, mức độ biến dạng giảm đáng kể. Những kết quả này có thể được áp dụng trong sản xuất để nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.1. So sánh kết quả mô phỏng và thực tế

Kết quả mô phỏng và thực tế cho thấy sự tương đồng cao trong mức độ biến dạng. Điều này chứng tỏ rằng các mô phỏng có thể được sử dụng như một công cụ hữu ích trong việc dự đoán biến dạng trong hàn. Việc so sánh này cũng giúp xác định các thông số hàn tối ưu.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng vào quy trình sản xuất thực tế. Việc điều chỉnh các thông số hàn dựa trên kết quả nghiên cứu sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu chi phí sản xuất. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất lao động.

V. Kết luận và hướng phát triển trong nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp

Nghiên cứu biến dạng sản phẩm hộp trong hàn bán tự động đã chỉ ra rằng việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng là rất quan trọng. Các kết quả nghiên cứu không chỉ giúp cải thiện quy trình hàn mà còn mở ra hướng phát triển mới cho công nghệ hàn. Việc tiếp tục nghiên cứu và cải tiến quy trình hàn sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm trong tương lai.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc điều chỉnh các thông số hàn có thể giảm thiểu biến dạng sản phẩm hộp. Các thí nghiệm thực tế và mô phỏng đều cho thấy sự tương đồng cao, chứng tỏ tính khả thi của các phương pháp nghiên cứu.

5.2. Hướng phát triển trong nghiên cứu hàn

Hướng phát triển trong nghiên cứu hàn cần tập trung vào việc cải tiến công nghệ hàn và phát triển các phương pháp mới. Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu biến dạng của sản phẩm dạng hộp với quy trình hàn bán tự động