info@luanan.net.vn
VIP Luận án PDF

Luận án Nghiên cứu cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang

Năm2014
Lĩnh vựcCông nghệ kỹ thuật
Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh
Xem trước tài liệu
Đang tải...

Đang tải tài liệu...

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.

Ngành:

Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung nghiên cứu công nghệ cán nêm ngang, một phương pháp tiên tiến dùng để chế tạo phôi và chi tiết cơ khí dạng trục tròn xoay, được đánh giá cao về năng suất, khả năng tự động hóa và an toàn môi trường. Tuy nhiên, quá trình này có nhược điểm là thiết kế công nghệ phức tạp và dễ phát sinh các khuyết tật sản phẩm, đặc biệt là khuyết tật rỗng tâm tiềm ẩn nguy cơ nghiêm trọng. Mục đích chính của nghiên cứu là làm rõ nguyên nhân và cơ chế phá hủy phôi trong quá trình cán nêm ngang, từ đó đưa ra giải pháp loại bỏ khuyết tật cơ học, nâng cao chất lượng sản phẩm và khả năng ứng dụng công nghệ này tại Việt Nam.

Nghiên cứu được thực hiện thông qua sự kết hợp chặt chẽ giữa phương pháp lý thuyết, mô phỏng số và thực nghiệm. Luận án đã hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về phá hủy cơ học vật liệu, xác định rõ nguyên nhân và cơ chế phá hủy phôi. Dựa trên đó, các thông số công nghệ được tối ưu hóa để đảm bảo sản phẩm không chứa khuyết tật. Các mô hình vật liệu và phá hủy dẻo Johnson-Cook đã được phân tích và lựa chọn, đồng thời xây dựng phương pháp nhận dạng hệ số mô hình bao gồm thực nghiệm và tính toán xử lý kết quả. Kết quả đã xác định chính xác 5 hệ số của mô hình thuộc tính (A=510, B=722, n=0.36, C=0.097, m=0.432) và 5 hệ số của mô hình phá hủy (D1=0.009, D2=1.48, D3=-2.66, D4=0.164, D5=0.623) cho vật liệu thép C45, với sự tương hợp cao giữa mô phỏng và thực nghiệm.

Thông qua mô phỏng số, luận án đã xác định được miền thông số công nghệ tối ưu để sản phẩm an toàn và không có khuyết tật rỗng tâm, bao gồm hệ số ma sát từ 0,48 đến 0,56, tốc độ cán từ 150 đến 270 mm/s, và nhiệt độ cán trong khoảng 1030 °C đến 1150 °C. Cơ chế phá hủy phôi được phân tích chi tiết là một quá trình nhiều giai đoạn, từ phát sinh khuyết tật, xuất hiện và sát nhập các lỗ hổng tạo độ xốp, dẫn đến hình thành vết nứt. Chỉ số trạng thái ứng suất dương lớn tập trung tại vùng tâm phôi được xác định là nguyên nhân chính gây rỗng tâm. Việc tối ưu các thông số công nghệ nhằm thay đổi chỉ số trạng thái ứng suất theo hướng có giá trị âm có ý nghĩa quan trọng trong việc hạn chế sự phát triển của khuyết tật tâm phôi.

Các chi tiết vít ren côn được chế tạo thực nghiệm bằng công nghệ cán nêm ngang với các thông số tương tự quá trình mô phỏng đã khẳng định rằng sản phẩm được chế tạo trong miền thông số an toàn sẽ không bị phá hủy, ngược lại, sản phẩm trong miền không an toàn sẽ bị phá hủy tâm phôi. Nghiên cứu này là đóng góp mới lần đầu tiên tại Việt Nam trong việc nghiên cứu nguyên nhân và cơ chế phá hủy phôi trong cán nêm ngang, góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả ứng dụng của công nghệ này.

Mục lục chi tiết:

  • A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN

    • 1. Lý do chọn đề tài
    • 2. Mục đích nghiên cứu
    • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
    • 4. Phương pháp nghiên cứu
    • 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
    • 6. Kết quả đạt được và những đóng góp mới của luận án
  • B. NỘI DUNG LUẬN ÁN

    • CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

      • 1.1. Giới thiệu quá trình cán nêm ngang
      • 1.2. Sản phẩm cán, phế phẩm và đặc điểm khuyết tật
        • 1.2.1. Yêu cầu về chất lượng sản phẩm
        • 1.2.2. Khuyết tật hình học và khuyết tật rỗng tâm
      • 1.3. Kết luận
    • CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH THUỘC TÍNH VÀ PHÁ HỦY VẬT LIỆU

      • 2.1. Phá hủy dẻo vật liệu kim loại
      • 2.2. Mô hình phá hủy vật liệu
      • 2.3. Mô hình thuộc tính vật liệu
      • 2.4. Phân tích và lựa chọn mô hình
      • 2.5. Kết luận
    • CHƯƠNG 3 NHẬN DẠNG MÔ HÌNH JOHNSON-COOK

      • 3.1. Phương pháp nhận dạng mô hình Johnson – Cook
        • 3.1.1. Phương pháp nhận dạng mô hình thuộc tính
        • 3.1.2. Phương pháp nhận dạng mô hình phá hủy J- C
      • 3.2. Thí nghiệm nhận dạng
      • 3.3. Kết quả thí nghiệm và nhận dạng
        • 3.3.1 Kết quả nhận dạng mô hình thuộc tính J-C
        • 3.3.2. Nhận dạng mô hình phá hủy Johnson – Cook
      • 3.4. Đánh giá kết quả nhận dạng
      • 3.5. Kết luận
    • CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG SỐ QUÁ TRÌNH CÁN NÊM NGANG

      • 4.1. Phần mềm mô phỏng số
      • 4.2. Mô phỏng quá trình cán nêm ngang - mô hình 2D
        • 4.2.2. Kết quả mô phỏng
        • 4.2.3. Phân tích trạng thái ứng suất và trạng thái biến dạng tại vùng tâm phôi
      • 4.3. Xây dựng mô hình học cho bài toán cán ren 3D
      • 1.4. Kết quả và phân tích
        • 4.4.1 Sản phẩm vít ren côn sau mô phỏng
        • 4.4.2. Mặt cắt ngang và dọc chi tiết vít ren côn sau mô phỏng
        • 4.4.3 Trạng thái ứng suất
        • 4.4.4. Trạng thái biến dạng
        • 4.4.5. Sự phân bố nhiệt độ trên phôi
        • 4.4.6. Biến phá hủy vô hướng
      • 4.5. Kết luận
    • CHƯƠNG 5 THỰC NGHIỆM QUÁ TRÌNH CÁN NÊM NGANG

      • 5.1. Máy cán nêm ngang
      • 5.2. Nêm cán ren
      • 5.3. Công nghệ cán ren bằng máy cán nêm ngang
      • 5.4. Kiểm tra phá hủy chi tiết
      • 5.5. So sánh kết quả mô phỏng và thực nghiệm
      • 5.6. Kết luận
  • KẾT LUẬN

Tài liệu liên quan