Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.
Không có thông tin trong văn bản được cung cấp.
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.