Tối ưu thông số lòng khuôn để nâng cao khả năng dập vuốt chi tiết vỏ máy ảnh
Chi tiết vỏ máy ảnh kỹ thuật
số thường có hình dạng 3D phức tạp và nhiều góc cạnh nên rất khó biến dạng tạo
hình trong công đoạn dập vuốt. Các khuyết tật thường gặp của những chi tiết này
là bị biến mỏng cục bộ quá mức tại các góc có ứng suất tập trung lớn gây rách
chi tiết. Việc xác định các thông số hình học của khuôn hợp lí sẽ hạn chế các
khuyết tật và nâng cao chất lượng của chi tiết dập vuốt. Bài báo nghiên cứu sự ảnh
hưởng của các thông số hình học lòng khuôn như: bán kính lượn của mép cối, bán
kính lượn của hốc ở đáy cối, bán kính đỉnh của chày đến khả năng biến dạng tạo
hình chi tiết vỏ máy ảnh. Bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm và mô phỏng số
trên phần mềm AutoForm nhóm tác giả đã xây dựng được phương trình hồi qui mô tả
sự ảnh hưởng của các yếu tố hình học lòng khuôn đến độ dày chổ nguy hiểm trên chi tiết
dập vuốt từ đó tối ưu hóa các thông số hình học của lòng khuôn để nâng cao khả
năng biến dạng tạo hình trong dập vuốt nhằm khắc phục lỗi bị rách ở các góc của chi tiết.
Mô hình nghiên cứu để tìm thông số tối ưu cho lòng khuôn
Bản vẽ chi tiết vỏ máy ảnh
Vật liệu: nhôm A1050, độ dày 0.8 mm Bảng cơ tính của nhôm tấm A1050
Mô hình khuôn dập vuốt
Thông số hình học lòng khuôn của khuôn dập vuốt
Mô phỏng biến dạng và kiểm tra vị trí bị rách
Kiểm tra phân bố độ dày phân bố trên chi tiết
Kiểm tra phân bố ứng suất phân bố trên chi tiết
Thực tế lỗi bị rách góc ở đáy sản phẩm khi dập vuốt bước 1
Thực tế lỗi bị rách góc ở đáy sản phẩm khi dập vuốt bước 2
TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ LÒNG KHUÔN
Thông số thiết kế cho lòng
Phương trình ảnh hưởng của thông số lòng khuôn đến độ dày chổ nguy hiểm trên chi tiết:
Phương ảnh trình hưởng của thông số lòng khuôn đến ứng suất chổ nguy hiểm trên chi tiết:
Dùng
Matlab giải 1 trong 2 phương trình trên để tìm
thông số tối ưu (R cối; R đáy; R chày) sao cho tại chổ nguy hiểm ở các góc có độ dày lớn nhất hoặc ứng suất nhỏ nhất.
Sau khi tìm được giá trị tối ưu thì chúng ta đi thiết kế khuôn để mô phỏng lại và so sánh với kết quả dập vuốt khi chưa tối ưu để thấy được hiệu quả của khuôn sau khi đã được tối ưu các thông số.
Hình a: Mô phỏng với khuôn dập bước 1 chưa tối ưu
Hình b: Mô phỏng với khuôn dập bước 1 đã tối ưu
Hình a: Thí nghiệm với khuôn dập bước 1 chưa tối ưu
Hình b: Thí nghiệm với khuôn dập bước 1 đã tối ưu
Hình a: Thí nghiệm với khuôn dập bước 2 chưa tối ưu
Hình b: Thí nghiệm với khuôn dập bước 2 đã tối ưu
Sản phẩm đã được dập thành công mà không bị rách:
Công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí quốc tế Materials, năm 2021.
Posted in:
