Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ cơ bản đến quá trình tạo hình chi tiết phức tạp bằng phương pháp ép chảy ngang

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ CƠ BẢN ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO HÌNH CHI TIẾT PHỨC TẠP BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP CHẢY NGANG

Ngành:

Kỹ thuật vật liệu

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ cơ bản đến quá trình tạo hình chi tiết phức tạp bằng phương pháp ép chảy ngang" được thực hiện nhằm giải quyết các thách thức trong công nghiệp tạo hình vật liệu, đặc biệt là nhu cầu chế tạo chi tiết phức tạp, chất lượng cao với chi phí tối ưu. Ngành gia công kim loại bằng áp lực, với ưu điểm về cơ tính sản phẩm, độ chính xác và năng suất, đang được quan tâm sâu rộng. Tuy nhiên, việc tạo hình các chi tiết phức tạp hoặc từ vật liệu nhiều lớp bằng phương pháp ép chảy ngang vẫn còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu, đặc biệt là cơ chế phá hủy vật liệu.

Mục đích chính của luận án là nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ cơ bản đến quá trình ép chảy ngang để tạo hình các chi tiết phức tạp từ vật liệu đồng chất và vật liệu hai lớp, đồng thời làm rõ cơ chế gây phá hủy. Đối tượng nghiên cứu là trục chữ thập làm từ vật liệu đồng chất (thép C45) và vật liệu hai lớp (thép C45-C10s, nhôm-chì). Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết, mô phỏng số (phần mềm Abaqus) và thực nghiệm.

Các kết quả nghiên cứu đã làm rõ ảnh hưởng của nhiệt độ phôi, quá trình truyền nhiệt, vận tốc ép chảy đến lực ép và quá trình tạo hình sản phẩm trục chữ thập. Phân tích trạng thái ứng suất, biến dạng và dòng chảy vật liệu đã chỉ ra các vùng tập trung ứng suất tại đáy và các nhánh của chi tiết, cũng như quá trình biến mỏng/biến dày lớp vỏ vật liệu hai lớp. Luận án đã luận giải cơ chế phá hủy khi ép chảy ngang trục chữ thập ở trạng thái nguội từ vật liệu hai lớp nhôm-chì, nguyên nhân là do sự tương thích biến dạng giữa hai lớp gây ra trạng thái ứng suất kéo-nén khác nhau và ứng suất kéo tại lớp vỏ vượt quá giới hạn bền.

Các kết quả mô phỏng đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm, cho thấy sự tương hợp cao về lực ép, dòng chảy vật liệu và quá trình biến đổi chiều dày lớp vỏ. Điều này khẳng định tính hợp lý của mô hình vật liệu và điều kiện mô phỏng. Luận án cũng đề xuất giải pháp ngăn ngừa phá hủy lớp vỏ bằng cách thay đổi chiều dày lớp vỏ phôi theo nhiệt độ thích hợp và áp dụng công nghệ ép chảy đối xứng hai chiều để đạt được sản phẩm không bị phá hủy với biến dạng lớp vỏ đồng đều. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, góp phần phát triển công nghệ ép chảy ngang tại Việt Nam và ứng dụng trong các ngành công nghiệp chế tạo.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH ÉP CHẢY
• CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH ÉP CHẢY NGANG TRỤC CHỮ THẬP BẰNG MÔ PHỎNG SỐ
• CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG ÉP CHẢY NGANG TRỤC CHỮ THẬP
• Kết luận chung
• Tài liệu tham khảo
• Danh mục các công trình công bố của luận án