Mô phỏng số quá trình dập thủy cơ chi tiết dạng vỏ mỏng
Gia công kim loại bằng áp lực là một ngành cơ bản trong sản xuất cơ khí. Công nghệ này cho phép tạo ra các sản phẩm có hình dáng và kích thước phức tạp. Trong đó, dập thủy cơ là phương pháp dập đặc biệt.
Dập thủy cơ là phương pháp tạo hình nhờ vào chất lỏng cao áp làm biến dạng phôi tấm khi dụng cụ gia công chuyển động tác dụng lên phôi. Về cơ bản, phương pháp này hoàn toàn giống với phương pháp dập vuốt thông thường, chỉ khác là có thêm đối áp trong lòng khuôn tạo ra sự bôi trơn thủy động. Có 2 cách tạo ra đối áp: Cách thứ nhất là chất lỏng được đổ đầy vào lòng khuôn, khi đầu trượt đi xuống chất lỏng sẽ bị nén lại và tạo ra đối áp. Cách thứ 2 là bơm trực tiếp chất lỏng có áp suất vào lòng cối, giá trị áp suất sẽ được điều khiển bởi van giảm áp sao cho phù hợp.
Trong những năm gần đây, phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong việc tạo hình các chi tiết vỏ mỏng có hình dáng phức tạp trong các ngành công nghiệp hàng không và ô tô bởi nó có nhiều ưu điểm so với các phương pháp dập vuốt thông thường.. Tuy nhiên, ở Việt Nam cho đến nay việc thiết kế công nghệ dập thủy cơ chủ yếu dựa vào kinh nghiệm. Bài báo dưới đây, tác giả ứng dụng phần mềm Eta/Dynaform vào việc mô phỏng quá trình dập thủy cơ chi tiết dạng vỏ mỏng với mục đích tối ưu hóa công nghệ dập thủy cơ.
Ứng dụng mô phỏng số quá trình dập thủy cơ chi tiết dạng vỏ mỏng cho phép phân tích chính xác trạng thái ứng suất, biến dạng của vật liệu. Dựa vào kết quả mô phỏng người thiết kế có thể đánh giá tổng quát quá trình tạo hình, dự đoán trước chất lượng sản phẩm, đồng thời tránh được các ảnh hưởng xấu, các sai hỏng làm phá hủy vật liệu phôi trong quá trình biến dạng. Từ đó nhanh chóng tối ưu hóa kết cấu khuôn cũng như thông số biến dạng.
Qua mô phỏng có thể khẳng định được những ưu điểm quan trọng của phương pháp dập thủy cơ:
- Không tồn tại biến dạng cục bộ quá lớn.
- Chi tiết luôn ôm sát vào chày dập, đảm bảo được hình dạng cũng như kích thước của sản phẩm.
- Tạo ra ma sát thủy động trong quá trình dập làm cho hệ số ma sát rất nhỏ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc kéo phôi vào lòng cối.
Theo Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam - Số 8/2016