BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ MIẾT CNC CÓ LÒNG KHUÔN ĐỊNH HÌNH Mà SỐ: SV2020-113 SKC 0 0 7 4 0 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2020 Bà GIÁO DæC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THU¾T TPHCM BÁO CÁO TâNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN THI¾T K¾ CH¾ T¾O Đà GÁ MI¾T CNC CÓ LÒNG KHUÔN ĐÞNH HÌNH SV2020 - 113 Chă nhiám đÁ tài: Phan Tr°¢ng Tín TP Há Chí Minh, 07/2020 Bà GIÁO DæC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THU¾T TPHCM BÁO CÁO TâNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN THI¾T K¾ CH¾ T¾O Đà GÁ MI¾T CNC CÓ LÒNG KHUÔN ĐÞNH HÌNH SV2020 - 113 Thuác nhóm ngành khoa học: Kỹ thuÁt SV thực hián : Phan Tr°¡ng Tín Nam, Nữ: Nam Dân tác: Kinh Lớp, khoa: 16144CL3, Khoa đào t¿o CLC Năm thā: 4 /Sá năm đào t¿o: 4 Ngành học: Công nghá kỹ thuÁt c¡ khí Ng°ßi h°ớng d¿n: T.S Ph¿m Hữu Lác TP Há Chí Minh, 07/2020 Bà GIÁO DæC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M KỸ THU¾T TPHCM THÔNG TIN K¾T QUÀ NGHIÊN CĄU CĂA ĐÀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đà tài: ThiÁt kÁ và chÁ t¿o lòng khuôn định hình cho qui trình miÁt CNC - Chÿ nhiám đà tài: Phan Tr°¡ng Tín Mã sá SV: 16144175 - Lớp: 16144CL3 Khoa: Đào t¿o CLC - Thành viên đà tài: Stt Há và tên MSSV Lßp Khoa 1 Phan Tr°¡ng Tín 16144175 16144CL3 Đào t¿o CLC - Ng°ßi h°ớng d¿n: TS. Māc tiêu đÁ tài: - ThiÁt kÁ và chÁ t¿o đß gá có lòng khuôn định hình.
- Thực nghiám và so sánh giữa đß gá có lòng khuôn và không có lòng khuôn với 3 lo¿i sÁn phẩm và đá dày khác nhau. Tính mßi và sáng t¿o: Ép miÁt kim lo¿i có thể là mát ph°¡ng pháp hiáu quÁ với chi phí thÃp h¡n khi sÁn xuÃt sá l°ång nhß so sánh với viác sÁn xuÃt truyÃn tháng nh° dÁp tÃm đắt tiÃn h¡n. Bằng ph°¡ng pháp này, chúng tôi có thể t¿o thành các hình d¿ng đái xāng, hình nón ho¿c hình trç để chÁ t¿o đ°åc các dây, áng và các thanh định hình có đ°ßng kính rÃt nhß. Ph°¡ng pháp này đÁm bÁo đá chính xác cao, đá nhẵn bà m¿t tát và nâng cao đá bÃn cÿa vÁt liáu.
Do đó, chúng tôi đã bắt tay nghiên cāu và MiÁt có lòng khuôn và āng dçng rßi so sánh nó với không lòng khuôn nh° thÁ nào. K¿t quÁ nghiên cąu: Dựa trên các kÁt quÁ và mô phßng và thực nghiám so sánh (đß dày, lòng khuôn .) và các yÁu tá: - So sánh chi tiÁt có lòng khuôn và không có lòng khuôn. - So sánh đß dày cÿa tÃm phôi để miÁt. Từ đó làm sáng tß lý thuyÁt và kÁt quÁ nó khác nhau nh° thÁ nào? MĀC LĀC CH¯¡NG 1 TâNG QUAN VÀ CÔNG NGHà MI¾T CNC 1.1 Táng quan và công nghá, sÁn phẩm và thiÁt kÁ miÁt.
Lịch sử các ph°¡ng pháp t¿o hình kim lo¿i tÃm và công nghá ISF. Lịch sử phát triển cÿa t¿o hình kim lo¿i tÃm. Các ph°¡ng pháp t¿o hình tÃm truyÃn tháng. Lịch sử phát triển cÿa ph°¡ng pháp ISF .4 KhÁ năng biÁn d¿ng dẻo cÿa vÁt liáu trong ph°¡ng pháp ISF.
Phân lo¿i ISF. Tình hình nghiên cāu trên thÁ giới và trong n°ớc .5 Đ¿c điểm công nghá miÁt, yêu cầu và vÁt liáu .1 Kích th°ớc sÁn phẩm: .2 Mát sá thông sá công nghá miÁt: .3 Yêu cầu vÁt liáu gia công bằng miÁt:.6 Tính cÃp thiÁt cÿa đà tài .7 Mçc tiêu cÿa đà tài. 32 CH¯¡NG 2 C¡ Sâ LÝ THUY¾T CÔNG NGHà VÀ MÁY GIA CÔNG ISF 2.1 Táng quan thiÁt bị gia công bằng công nghá ISF .1 Máy thực hián quá trình biÁn d¿ng tÃm .2 Dçng cç trong quá trình miÁt .2 Ành h°áng cÿa thông sá gia công lên khÁ năng t¿o hình – chÃt l°ång bà m¿t và đá chính xác .1 Ành h°áng cÿa vÁn tác tiÁn dçng cç F đÁn khÁ năng biÁn d¿ng chÃt l°ång bà m¿t .2 Ành h°áng cÿa b°ớc tiÁn dao dọc ΔZ đÁn khÁ năng biÁn d¿ng bà m¿t .3 Ành h°áng cÿa đ°ßng kính dçng cç t¿o hình d đÁn khÁ năng biÁn d¿ng và chÃt l°ång bà m¿t .4 Ành h°áng cÿa lo¿i vÁt liáu gia công đÁn khÁ năng biÁn d¿ng và chÃt l°ång bà m¿t .5 Ành h°áng cÿa bôi tr¡n đÁn khÁ năng biÁn d¿ng và chÃt l°ång bà m¿t .6 Ành h°áng cÿa đ°ßng ch¿y dao dçng cç đÁn đá nhám bà m¿t.7 Ành h°áng cÿa đ°ßng ch¿y dao tới năng suÃt gia công.8 ChiÃu dày sÁn phẩm trong công nghá ISF. 45 CH¯¡NG 3 QUY TRÌNH THI¾T K¾ LÒNG KHUÔN ĐÞNH HÌNH 3.1 T¿i sao phÁi làm lòng khuôn cho quy trình gia công công nghá ISF .1 Nhắc l¿i quá trình t¿o hình nhanh ISF .2 Đá chính xác hình học trong công nghiáp ISF .2 Chọn vÁt liáu chÁ t¿o khuôn .3 ThiÁt kÁ lòng khuôn .1 Giới thiáu phần mÃm thiÁt kÁ .2 Quá trình thiÁt kÁ trên Creo 5.
51 CH¯¡NG 4 CH¯¡NG TRÌNH NC CHO QUÁ TRÌNH MI¾T CNC 4.1 Giới thiáu phần mÃm gia công .2 Quá trình lÁp trình gia công trên Creo 5.1 Thông sá gia công .2 Mô phßng quá trình gia công .1 BÁng quy ho¿ch thực nghiám .2 SÁn phẩm thí nghiám đ¿t đ°åc. 78 CH¯¡NG 5 ĐO Đ¾C BIÊN D¾NG 5.7 Khuôn tự chån. 204 CH¯¡NG 6 TâNG K¾T 6.1 Sự khác nhau giữa sÁn phẩm có lòng khuôn và không có lòng khuôn.2 Sự Ánh h°áng cÿa đá dày đái với sÁn phẩm .3 Ành h°áng cÿa góc nghiêng đÁn sÁn phẩm miÁt .4 Những khuyÁt tÁt g¿p phÁi và h°ớng giÁi quyÁt. 230 TÀI LIàU THAM KHÀO.
232 LàI CÀM ¡N Trong thßi gian làm đà tài nghiên cāu khoa học, chúng em đã nhÁn đ°åc nhiÃu sự giúp đã, đóng góp ý kiÁn và chỉ bÁo nhiát tình cÿa các thầy, gia đình và b¿n bè. Em xin gửi lßi cÁm ¡n chân thành đÁn PGS. Ph¿m S¡n Minh, Ths. Trần Minh ThÁ Uyên, TS.
Ph¿m Hữu Lác - Tr°ßng Đ¿i học S° ph¿m kỹ thuÁt TP.HCM, ng°ßi đã tÁn tình h°ớng d¿n, chỉ bÁo em trong suát quá trình làm đà tài. Em cũng xin chân thành cÁm ¡n các thầy trong tr°ßng Đ¿i học S° ph¿m kỹ thuÁt TP.HCM nói chung, các thầy trong khoa c¡ khí chÁ t¿o máy nói riêng đã d¿y dß cho chúng em kiÁn thāc và các môn đ¿i c°¡ng cũng nh° các môn chuyên ngành, giúp em có đ°åc c¡ sá lý thuyÁt vững vàng và t¿o điÃu kián giúp đã em trong suát quá trình học tÁp. Cuái cùng, em xin chân thành cÁm ¡n gia đình và b¿n bè, đã luôn t¿o điÃu kián, quan tâm, giúp đã, đáng viên em trong suát quá trình học tÁp và hoàn thành khoá luÁn tát nghiáp.HCM, ngày 20 tháng 07 năm 2020 Sinh viên thực hián Phan Tr°¡ng Tín 1 DANH MĀC VI¾T TÀT ISF (Incremental Sheet Forming): BiÁn d¿ng cçc bá tăng dần SPIF (Single Point Incremental Forming): BiÁn d¿ng cçc bá tăng dần mát điểm TPIF (Two Point Incremental Forming): BiÁn d¿ng cçc bá tăng dần hai điểm FEM (Finite Elements Method): Ph°¡ng pháp phần tử hữu h¿n TTS (Through Thickness Shear): Thông qua đá dày cắt FLD (Forming Limit Diagram): Biểu đß giới h¿n biÁn d¿ng 2 DANH MĀC BÀNG BIÂU Bảng 3.1 Bảng kê chi tiết cÿa đồ gá Bảng 4.1 Bảng quy hoạch thực nghiệm không lòng khuôn khuôn cầu lõm Bảng 4.2 Bảng quy hoạch thực nghiệm có lòng khuôn khuôn cầu lõm Bảng 4.3 Bảng quy hoạch thực nghiệm không lòng khuôn khuôn hóc vuông Bảng 4.4 Bảng quy hoạch thực nghiệm có lòng khuôn khuôn hóc vuông Bảng 4.5 Bảng quy hoạch thực nghiệm không lòng khuôn khuôn tự chọn Bảng 4.6 Bảng quy hoạch thực nghiệm có lòng khuôn khuôn tự chọn Bảng 5.1 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 8 (mm) có độ dày 0.2 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 8 (mm) có độ dày 0.3 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 8 (mm) có độ dày 1 (mm) Bảng 5.4 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 18 (mm) có độ dày 0.5 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 18 (mm) có độ dày 0.6 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 18 (mm) có độ dày 1 (mm) Bảng 5.7 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 28 (mm) có độ dày 0.8 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 28 (mm) có độ dày 0.9 Biên dạng cÿa sản phẩm cầu lõm 28 (mm) có độ dày 1 (mm) Bảng 5.10 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 600 có độ dày 0.11 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 600 có độ dày 0.12 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 600 có độ dày 1 (mm) Bảng 5.13 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 750 có độ dày 0.14 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 750 có độ dày 0.15 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 750 có độ dày 1 (mm) Bảng 5.16 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 900 có độ dày 0.17 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 900 có độ dày 0.18 Biên dạng cÿa sản phẩm hóc vuông 900 có độ dày 1 (mm) Bảng 5.19 Biên dạng cÿa sản phẩm tự chọn có độ dày 0.20 Biên dạng cÿa sản phẩm tự chọn có độ dày 0.21 Biên dạng cÿa sản phẩm tự chọn có độ dày 1 (mm) 4 DANH SÁCH HÌNH ÀNH BIÂU Đà Hình 1.1 Máy miết đơn giản Hình 1.2 Quá trình miết trên máy tiện ngang Hình 1.3 Mô phỏng về quá trình miết trên máy CNC Hình 1.4 Quá trình miết trên máy CNC Hình 1.5 Các bước trong quy trình ISF Hình 1.6 Quy trình ISF Hình 1.9 Nghiên cāu cÿa David Adams Hình 1.10: Máy miết chép hình nằm ngang Hình 1.11 Máy miết đāng Hình 1.12: Một số sản phẩm A1050-H14 gia công bằng thông số tối ưu Hình 1.13 Thực nghiệm SPIF đối với PVC Hình 1.14 Các dạng sản phẩm miết Hình 1.20 Mô tả sơ đồ cÿa SPIF (Henrard et al.21 Đường chạy dao cho hình dạng hình nón (He et al .1 Máy miết CNC do nhóm K15 ĐH SPKT thiết kế và chế tạo Hình 2.3 Dao trong quá trình gia công Hình 2.3 Đồ gá được lắp ráp trên phần mềm Hình 2.4 Đồ gá kẹp khi gia công bằng phương pháp ISF Hình 2.5 Đồ gá khi gá trên máy Hình 2.6 Đường chạy dao đơn giản nhất được sử dụng trong ISF Hình 2.7 Những đường chạy dao khác nhau gần nhiều xoắn ốc Hình 2.8 Hai kiểu đường chạy dao khác nhau ảnh hưởng đến thời gian gia công Hình 2.9 Chiều dày cÿa sản phẩm trong công nghệ ISF Hình 3.1 Biểu đồ sơ lược cÿa quá trình tạo hình kim loại tấm cục bộ liên tục 5 Hình 3.2 (a) Tạo hình không vật đỡ Hình 3.2 (b) Tạo hình có vật đỡ Hình 3.3 So sánh giữa mô hình lý thuyết và biên dạng thực đo theo các mặt cắt A-O và B-O Hình 3.