B GIÁO D C VÀ Àτ T O

B CÔσG TH

VI N NGHIÊN C U C

σG

KHÍ

----------------

INH V N DUY

NGHIÊN C U CÔNG NGH D P T O HỊNH
NG TH I
C P CHI TI T D NG T M M NG B NG NGU N CH T
L NG ÁP SU T CAO.

LU N ÁN TI N S K THU T

HÀ N I 2016


B GIÁO D C VÀ Àτ T O

VI N NGHIÊN C U C

B CÔσG TH

σG

công trình nào khác.
Tác gi

inh V n Duy

i


L IC M

N

Tôi xin chân thành c m n Vi n Nghiên c u C khí đư t o nh ng đi u ki n thu n
l i nhât, cho phép tôi đ c hoàn thi n và đánh giá lu n án này t i Vi n Nghiên c u
C khí. Tôi xin chân thành c m n Trung tâm ào t o – Vi n Nghiên c u C khí đư
t n tình h ng d n và tr c tiêp h tr moi m t vê công tac tô ch c trong quá trình
hoan thiên va đanh gia Lu n án.
Tôi xin chân thành c m n Vi n Máy và D ng c Công nghi p đư t o đi u ki n
toan diên, h tr tôi trong nghiên c u khoa h c noi riêng và trong su t quá trình hoc
tâp va th c hiên luân an noi chung đ tôi có th hoàn thành các n i dung c a lu n án.
Tôi xin chân thành c m n Trung tâm ào t o – Vi n Máy và D ng c Công nghi p
đư luôn t o đi u ki n thu n l i nh t trong su t quá trình tôi th c hi n Lu n án.
Tôi xin chân thành c m n tâp thê h ng dân khoa hoc - th y giao PGS. TS. Ph m
V n σgh , TS. Tr n Anh Quân đư t n tình h ng d n tôi v chuyên môn và luôn
đ ng viên, khích l đ tôi có th hoàn thành Lu n án.
Tôi xin chân thành c m n B môn Gia công Áp l c – Vi n C Khí – H Bách
Khoa Hà n i, PTσ o l ng ng h c bay – Vi n Tên L a đư t o đi u ki n giúp đ ,
cho phép tôi s d ng các d ng c , thi t b ph c v cho quá trình th c nghi m.
Tôi xin chân thành c m n TS. Klaus Illgen đư t v n, h ng d n tôi v công ngh
c ng nh thi t b t ng áp s d ng trong quá trình th c nghi m.

.

M Đ U

1

1.

Lý do l a ch n đ tài ............................................................................... 1

2.

M c đích, đ i t

3.

Ph

4.

Ý ngh a khoa h c vƠ Ủ ngh a th c ti n .................................................. 2

5.

Các đóng góp m i c a lu n án ............................................................... 3

6.

B c c c a lu n án ................................................................................... 3




CH NG
Y TĨNH

C S LÝ THUY T VÀ H

NG THI T B TRONG D P T O HÌNH

2.1. C s lý thuy t v d p t o hình th y t nh ............................................ 33
2.1.1 Tr ng thái ng su t bi n d ng ............................................................. 33
2.1.2. Áp su t th y t nh t o hình .................................................................. 35
2.1.3. L c ch n phôi ..................................................................................... 42
2.1.4. Bán kính l

n mép c i ....................................................................... 42

2.2. Các thi t b trong h th ng d p t o hình th y l c áp su t cao........... 43
2.2.1. Máy ép th y l c .................................................................................. 43
2.2.2. Thi t b th y l c ................................................................................. 44
2.2.2.1. H th ng t ng áp .......................................................................... 44
2.2.2.2. H th ng đi n đ y ........................................................................ 45
2.2.2.3. H th ng x lý ch t l ng .............................................................. 46
2.2.2.4. Xilanh đ i áp ................................................................................ 47
2.2.3. H th ng đi u khi n, đo l
K T LU N CH
CH

NG



3.3.2.1. Xác đ nh mi n giá tr Qch và áp su t lòng c i phù h p DTT thanh B
........................................................................................................................... 60
3.3.2.2. Bi u đ phân b chi u dày phôi sau khi d p ............................... 63
K T LU N CH
CH

NG

NG 3 .............................................................................. 63

XÂY D NG H

NG TH C NGHI M

4.1. M c đích vƠ yêu c u c a h th ng th c nghi m .................................. 65
4.2. Các thành ph n c a h th ng th c nghi m. ......................................... 65
4.3. Tính toán, thi t k h th ng th c nghi m............................................. 66
4.3.1. Khuôn th c nghi m ............................................................................ 66
4.3.1.1. Tính toán s b thông s công ngh c b n ................................ 67
4.3.1.2. Thi t k khuôn ............................................................................. 67
4.3.1.3. Ch t o khuôn .............................................................................. 69
4.3.2. B c p ch t l ng cao áp ...................................................................... 70
4.3.3. Máy ép th y l c .................................................................................. 70
4.3.4. H th ng đo thông s công ngh . ....................................................... 71
4.3.4.1. C m bi n áp su t .......................................................................... 72
4.3.4.2. C m bi n hành trình ..................................................................... 72
4.3.4.3. Thi t b gia công tín hi u đo ........................................................ 73
4.3.4.4. Card thu th p s li u đo ............................................................... 73
4.3.4.5. Ph n m m hi n th và ghi nh n k t qu đo .................................. 74


ng c a l c ch n Qch đ n quá trình DTT ......................... 79
ng c a Qch và pth đ n chi u sâu t ng đ i HC................ 83

5.5.1.3. nh h ng c a Qch và phc đ n m c đ bi n m ng c a s n ph m
d p ...................................................................................................................... 87
5.5.2. Quá trình d p t o hình th y t nh thanh B t phôi t m........................ 89
5.5.2.1. nh h
5.5.2.2. nh h

ng c a l c ch n Qch đ n quá trình DTT ......................... 89
ng c a Qch và pth đ n chi u sâu t ng đ i HB................ 92

5.5.2.3. nh h ng c a Qch và phc đ n bán kính trong Ri c a s n ph m .. 94
5.5.2.4. nh h ng c a Qch và phc đ n m c đ bi n m ng c a s n ph m
d p ...................................................................................................................... 97
5.5.2.5. nh h ng c a bán kính l n mép c i rcBi đ n quá trình t o hình
(pth, phc, ) .......................................................................................................... 99
5.5.3. So sánh quá trình d p th y t nh chi ti t c u và thanh B ................... 102
K T LU N CH

NG 5 ............................................................................ 105

K T LU N CHUNG VÀ H

NG PHÁT TRI N C A Đ TÀI

.

TÀI LI U THAM KH O

23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

Ký hi u
DC
dC
hiC
HC=
hiB
b
HB =
pxlch
pi
pth
phc
phcmax
Qch
Ri
rcC
rcB
S0C

Chi u r ng t i tâm chi ti t thanh B
Chi u sâu t ng đ i t i tâm chi ti t thanh B

mm
mm

Áp su t trong xilanh ch n
Áp su t trong lòng c i
Áp su t t o hình
Áp su t hi u ch nh
Áp su t hi u ch nh l n nh t
L c ch n trong quá trình d p th y t nh
Bán kính lòng trong chi ti t thanh B
Bán kính l n mép c i d p chi ti t c u
Bán kính l n mép c i d p chi ti t thanh B
Chi u dày phôi ban đ u chi ti t c u
Chi u dày phôi ban đ u chi ti t thanh B
Chi u dày s n ph m t i v trí đo i
M c đ bi n m ng
H s ma sát
ng su t b n
ng su t kéo theo h ng kính
ng su t nén theo ph ng ti p tuy n
ng su t h ng tr c
Gia công áp l c
D p t o hình th y l c
D p th y t nh
D p th y c
Máy ép th y l c
Mô ph ng s

c tính k thu t c a thép DC04 .................................................... 51

B ng 3.4. Giá tr áp su t hi u ch nh t
B ng 3.5. Giá tr pth t

ng ng v i các giá tr l c ch n ......... 56

ng ng v i HC trong mi n Qch DTT thành công ....... 58

B ng 3.6. M c đ bi n m ng t i các v trí đo đ
B ng 3.7. Giá tr l c ch n Qch t

c xác đ nh b ng MPS ........ 59

ng ng v i áp su t hi u ch nh t i đa phcmax 62

B ng 4.1. Thông s b t ng áp CP-70 ............................................................. 70
B ng 5.1. So sánh quá trình d p th y t nh chi ti t c u và thanh B ................ 102

viii


DANH M C CÁC HỊNH V VĨ
Hình 1.1.

TH

ng d ng c a công ngh DTHTL trong công nghi p ôtô [30] .................. 5

Hình 1.2. D p t o hình th y l c ................................................................................. 6

Hình 1.19.

ng d ng trong công nghi p ô tô ........................................................... 12

Hình 1.20. S đ nguyên lý quá trình d p th y t nh c p phôi .................................. 13
Hình 1.21. Các ph
Hình 1.22. Ph

ng pháp làm kín ....................................................................... 14

ng pháp b m ch t l ng cao áp vào lòng phôi [30] ......................... 14

Hình 1.23. M t c t chi ti t trong h th ng treo tam giác c a xe Ôtô [46]................ 14
Hình 1.24.

ng d ng c a công ngh DTT c p phôi trong công nghi p ôtô [61] .... 15

Hình 1.25. D p t o hình th y t nh chi ti t c a xe ô tô t c p phôi t m hàn ............. 15
Hình 1.26. S n ph m đ

c d p th y t nh c p phôi .................................................. 16

Hình 1.27. nh h

ng c a l c ch n đ n dòng ch y kim lo i vào lòng c i [46]...... 17

Hình 1.28. nh h

ng c a h s ma sát đ n quá trình t o hình [46] ....................... 17



Hình 1.39. Biên d ng m t c t chi ti t có đáy lõm và đáy l i [57] ............................ 21
Hình 1.40. M c đ bi n m ng ph thu c t s h/w [57] ......................................... 21
Hình 1.41. M c đ kéo ph n vành phôi [57] ........................................................... 21
Hình 1.42. M c đ kéo ph n vành DTT c p phôi so v i d p truy n th ng [57] ..... 22
Hình 1.43. So sánh m c đ bi n d ng ph n vành [57] ............................................ 22
Hình 1.44. nh h

ng c a biên d ng phôi đ n quá trình t o hình [52] ................... 22

Hình 1.45. So sánh ng su t d khi t o hình v i các áp su t khác nhau ................. 23
Hình 1.46. H th ng ch n đa đi m [16] ................................................................... 23
Hình 1.47. H th ng đi u khi n áp l c gio ng làm kín [16] .................................... 23
Hình 1.48. H th ng ch n đàn h i ch đ ng [43] .................................................... 24
Hình 1.49. So sánh chi u dày thành [43].................................................................. 24
Hình 1.50. So sánh phân b chi u dày theo ph

ng X [43] .................................... 24

Hình 1.51. So sánh phân b chi u dày t i vùng góc c a hình h p [43] ................... 25
Hình 1.52. D ng h ng khi t o hình chi ti t có chi u dày hai phôi khác nhau [42] .. 25
Hình 1.53. S đ h th ng khuôn DTT c p phôi có đ i áp [42] .............................. 25
Hình 1.54. N i suy đ ng cong m c đ kéo ph n vành xác đ nh đ ng đ i áp [42]
.................................................................................................................................. 26
Hình 1.55. Th c nghi m DTT c p phôi v i áp su t đ i áp [42] .............................. 26
Hình 1.56.C u t o c i và tr ng thái ng su t bi n d ng t i các vùng trên phôi [64] 26
Hình 1.57. Bi n m ng th c nghi m DTT c i di chuy n và không di chuy n [64] .. 26
Hình 1.58. S đ quá trình công ngh [50] .............................................................. 27
Hình 1.59. H th ng d p tích h p các nguyên công [50] ......................................... 27
Hình 1.60. S đ nguyên lý h th ng khuôn d p [54] ............................................. 27

Hình 2.13. S đ h th ng t ng áp su t ch t l ng [30] ............................................ 45
Hình 2.14. S đ h th ng đi n đ y c p ch t l ng tr

c vào lòng phôi [30] .......... 46

Hình 2.15. S đ h th ng đi n đ y cung c p ch t l ng cho b t ng áp [30] .......... 46
Hình 2.16. S đ h th ng x lý ch t l ng [30] ....................................................... 46
Hình 2.17. S đ b trí xilanh d c tr c và xilanh đ i áp [30] .................................. 47
Hình 2.18. S đ h th ng đi u khi n – đo l

ng [30] ............................................ 47

Hốnh 3.1. Mô phong sô va công nghê ao .................................................................. 49
Hình 3.2. Quá trình mô ph ng sô [5]........................................................................ 49
Hình 3.3. Nh ng u đi m c a mô ph ng ................................................................. 50
Hình 3.4. Mô hình b m t phôi và c i DTT ½ chi ti t c u ...................................... 52
Hình 3.5. Mô hình b m t phôi và c i thanh B ........................................................ 52
Hình 3.6. B m t phôi và c i .................................................................................... 52
Hốnh 3.7. Hôp thoai Sheet forming .......................................................................... 53
Hốnh 3.8. inh nghốa tốnh chât vât liêu (phôi).......................................................... 53
Hình 3.9. Thi t l p quá trình đóng khuôn và d p th y t nh ..................................... 53
Hình 3.10. Mô hình khuôn sau khi thi t l p ............................................................. 54
Hình 3.11. S n ph m sau quá trình mô ph ng ........................................................ 54
Hình 3.12.S n ph m DTT t i l c ch n Qch= 72kN .................................................. 54
Hình 3.13. S n ph m DTT t i l c ch n Qch= 156kN ............................................... 55
Hình 3.14. S n ph m DTT t i Qch= 79.5 kN v i pth=290 bar .................................. 55

xi




th m i quan h gi a l c ch n và áp su t hi u ch nh........................ 62

Hình 3.33. Biêu đô m c đ bi n m ng s n ph m v i Qch=570 kN và phc=354 bar . 63
Hình 3.34. Biêu đô m c đ bi n m ng s n ph m v i Qch=950kN và phc=476 bar .. 63
Hình 4.1. Các thành ph n c a h th ng th c nghi m............................................... 65
Hình 4.2. S đ nguyên lý h th ng th c nghi m .................................................... 66
Hình 4.3. K t c u c m đ khuôn .............................................................................. 68
Hình 4.4. Thi t k 3D lòng khuôn d p chi ti t hình c u .......................................... 68
Hình 4.5. Thi t k 3D lòng khuôn d p chi ti t thanh B ........................................... 69
Hình 4.6. Ch t o hai n a c i DTT chi ti t c u ........................................................ 69
Hình 4.7. Ch t o n a c i d

i DTT chi ti t thanh B .............................................. 69

Hình 4.8. Ch t o các lòng khuôn v i bán kính l

n mép c i khác nhau................ 70

Hình 4.9. B t ng áp ................................................................................................. 70
Hình 4.10. C m đi u khi n áp su t ch n. ................................................................. 71
Hốnh 4.11. S đô nguyên ly h th ng đo .................................................................. 71
Hình 4.12. σguyên lý đo áp su t b ng c m bi n ...................................................... 72
Hốnh 4.13. Câu đo Wheatstone ................................................................................. 72

xii


Hốnh 4.14. Cam biên đo ap suât chât long ................................................................ 72
Hình 4.15. S đ nguyên lý c m bi n đi n tr ti p xúc ........................................... 72

Hình 5.6. S n ph m b l ch vành .............................................................................. 77
Hình 5.7. Hình nh 3D phôi th c nghi m ................................................................ 77
Hình 5.8. Phôi th c nghi m sau khi đ

c ch t o .................................................... 78

Hình 5.9. D p c t hình phôi trên máy ép tr c khu u ............................................... 78
Hình 5.10.

t phôi vào lòng c i ............................................................................. 78

Hình 5.11. N a khuôn trên ti p xúc m t phôi .......................................................... 78
Hình 5.12.

th quá trình t o hình và giá tr đo thông s trên DASYLab ............ 79

Hình 5.13. S n ph m sau khi DTT ........................................................................... 79
Hình 5.14.

th quá trình t o hình v i l c ch n Qch=49.42 kN (M u 02) ............ 80

Hình 5.15. M u th c nghi m .................................................................................... 80
Hình 5.16.

th quá trình t o hình t i Qch=64.62 kN (M u 11) ............................ 80

Hình 5.17. M u th c nghi m (l ch ph n vành) ....................................................... 80
Hình 5.18.

th quá trình t o hình t i Qch=155.85 kN (M u 110) ........................ 81

Hình 5.28. Qch= 79.83÷148.25 kN ........................................................................... 85
Hình 5.29. So sánh k t qu th c nghi m và MPS nh h ng c a pth đ n HC t ng ng
v i m i Qch ............................................................................................................... 85
Hình 5.30. V trí đo m u ........................................................................................... 87
Hình 5.31. M u đo 45 t i Qch=95.03 kN và m u 101 t i l c ch n Qch=148.25 kN . 87
Hình 5.32. C t m u đ đo m c đ bi n m ng .......................................................... 87
Hình 5.33. Phân b m c đ bi n m ng theo các đi m đo khi Qch thay đ i ............. 88
Hình 5.34.

th m c đ bi n m ng t i các đi m đo khi l c ch n thay đ i ........... 88

Hình 5.35. So sánh m c đ bi n m ng gi a th c nghi m và mô ph ng s ............. 89
Hình 5.36.

th quá trình t o hình t i l c ch n Qch=152.1 kN (m u B14.r2) ....... 90

Hình 5.37.

th quá trình t o hình Qch=570.2 kN (M u B26.r2) .......................... 90

Hình 5.38.

th quá trình t o hình Qch=950.3 kN (M u B37.r2) .......................... 90

Hình 5.39. Mi n giá tr l c ch n và áp su t t o hình DTT chi ti t c u ................... 91
Hình 5.40.

th so sánh quan h Qch và phc gi a MPS và th c nghi m ................ 91

Hình 5.41. Chi u sâu h (hB) và chi u r ng b t i tâm chi ti t thanh B ...................... 92


th quá trình t o hình t i Qch=380.1 kN v i phc=250 (M u B66.r2) . 96

Hình 5.52.

th quá trình t o hình t i Qch=1140.4 kN v i phc=250 (M u B70.r2) 97

Hình 5.53.

th m i quan h Qch và Ri v i giá tr phc=250 bar ............................ 97

Hình 5.54. V trí c t m u và đi m đo ....................................................................... 97
Hình 5.55.
th quan h Qch và chi u dày s n ph m t i các v trí đo Si v i rcB=2 mm
.................................................................................................................................. 98
Hình 5.56.

th quá trình t o hình v i rcB thay đ i ............................................... 99

xiv


Hình 5.57.

th quan h l c ch n áp su t t o hình t i hB=7.2 mm ..................... 100

Hình 5.58.

th quan h l c ch n áp su t hi u ch nh t i đa ................................ 100


qu c gia phát tri n, GCAL chi m t tr ng r t l n trong ch t o thi t b , cho phép t o
ra các chi ti t t phôi d ng t m, ng, hay nguyên kh i có hình d ng đ n gi n ho c
ph c t p v i n ng su t cao, ch t l ng t t, ti t ki m v t li u. Các yêu c u hi n đ i
đ i v i s n ph m nh ti t gi m kh i l ng, nâng cao đ b n, sáng t o m u mã, tinh
ch nh đ c tính v i các biên d ng b m t ph c t p,… khi n cho các ph ng pháp
GCAL truy n th ng g p nhi u khó kh n. Chúng b h n ch ho c th m chí không kh
thi trong vi c ch t o các chi ti t t v t li u khó bi n d ng h n, có đ ph c t p, chính
xác, c tính ngày càng cao h n,… Công ngh d p t o hình th y l c (D p th y c –
D p th y t nh) đư và đang đ c nghiên c u phát tri n m nh các qu c gia hàng đ u
v công nghi p, là m t trong s nh ng ph ng pháp và ph ng ti n m i cho phép
v t qua nh ng gi i h n c a công ngh GCAL truy n th ng. Công ngh này đư và
đang đ c ng d ng r ng rãi t i các n c phát tri n trên th gi i, trong nhi u ngành
công nghi p, đ c bi t trong công nghi p ôtô, hàng không và qu c phòng.
Công ngh d p th y t nh c p phôi là m t h ng nghiên c u m i trong công
ngh d p t o hình th y l c, công ngh này cho phép d p các chi ti t r ng có hình
d ng ph c t p ch sau m t chu trình t o hình, nâng cao n ng su t so v i d p t m đ n
(đ c 02 chi ti t sau m t l n d p v i c p phôi không hàn), t o hình đ c các chi ti t
r ng đa h ng trong không gian, t các v t li u khó bi n d ng… Hi n nay, t i Vi t
nam ch a có m t công trình nào t p trung nghiên c u v h ng công ngh này, c
th là nh ng nghiên c u v c s lý thuy t, h th ng thi t b , các thông s công ngh
và thông s d ng c nh h ng đ n quá trình t o hình. Do đó, “Nghiên c u công
ngh d p t o hình đ ng th i c p chi ti t d ng t m m ng b ng ngu n ch t l ng áp
su t cao” chính là n i dung tr ng tâm và tên c a lu n án này.
2. M c đích, đ i t ng vƠ ph m vi nghiên c u c a lu n án
 M c đích c a lu n án
N m b t và t ng b c làm ch công ngh d p t o hình đ ng th i c p chi ti t
d ng t m m ng b ng ngu n ch t l ng áp su t cao, t o đi u ki n s m áp d ng vào
th c ti n công nghi p trong n c, thông qua:
- Xác đ nh nh h ng c ng nh tìm ra quy lu t tác đ ng c a các thông s công
ngh trong quá trình d p t o hình th y t nh;

ngh , sàng l c đ xác đ nh mi n làm vi c hi u qu là c s ban đ u cho quá trình
th c nghi m.
- Phát tri n h th ng th c nghi m phù h p v i m c tiêu và n i dung nghiên c u.
Xây d ng ph ng án khai thác các thi t b đo, ph n m m s n có Vi t nam đ đo
và x lý s li u đ m b o chính xác và tin c y, s n sàng áp d ng đ c trong đi u
ki n th c t t i Vi t Nam.
- Ti n hành nghiên c u th c nghi m đ đánh giá nh h ng c a các thông s
công ngh và hình h c trong quá trình t o hình b ng ph ng pháp s d ng ngu n
ch t l ng cao áp.
- Phân tích, t ng h p, đánh giá k t qu th c nghi m, đ i ch ng v i c s lý
thuy t và bi n lu n.
4. ụ ngh a khoa h c vƠ Ủ ngh a th c ti n
 Ý ngh a khoa h c
- H th ng hoá (trên c s t ng h p và phân tích) các c s lý thuy t, nguyên
lý h th ng thi t b , nghiên c u ph ng pháp và qui trình mô ph ng s , ph ng pháp
thi t k , xây d ng h th ng th c nghi m làm c s cho vi c phát tri n công ngh .
- Xác đ nh đ c các quy lu t tác đ ng c a các thông s công ngh (l c ch n, áp
su t lòng c i) và thông s hình h c c a d ng c (bán kính l n mi ng c i) đ n quá
trình t o hình th y t nh c p phôi t m hàn và không hàn góp ph n xây d ng các c s
khoa h c, t đó cho phép n m b t và t ng b c làm ch công ngh này, c ng nh
làm ti n đ đ ti n t i t i u hoá các thông s công ngh các nghiên c u ti p sau.
- Các k t qu nghiên c u đóng góp c s khoa h c cho các h ng nghiên c u
chuyên sâu ti p theo và có th dùng làm tài li u tham kh o trong đào t o chuyên
ngành t o hình bi n d ng.

2


 Ý ngh a th c ti n
- Xây d ng thành công h th ng th c nghi m phù h p v i đi u ki n trang thi t

Ch ng 3. Mô ph ng s quá trình d p t o hình th y t nh
Ch ng 4. Xây d ng h th ng th c nghi m
Ch ng 5. Th c nghi m và đánh giá k t qu
K t lu n chung c a lu n án và ki n ngh v nh ng nghiên c u ti p theo
Danh m c tài li u tham kh o.
Danh m c các công trình đư công b c a lu n án.
Ph l c lu n án.

3


CH

NG 1. T NG QUAN V CÔNG NGH D P T O HÌNH
TH Y L C

1.1. Nh ng nét chung v công ngh d p t o hình th y l c
1.1.1. L ch s phát tri n
D p t o hình th y l c (DTHTL) là m t quá trình t o hình v t li u mà s d ng
ch t l ng áp su t cao (d u, n c) tác d ng tr c ti p vào b m t phôi, làm bi n d ng
d o phôi đ t o hình chi ti t.
L ch s c a vi c s d ng ch t l ng đ t o hình v t li u đư có t h n 100 n m
tr c đây. σh ng ng d ng ban đ u c a công ngh này là đ t o hình các chi ti t c a
n i h i và m t s chi ti t trong các nh c c , d ng c leo núi [24, 30, 35]. Tuy v y,
nh ng v n đ c b n c a d p t o hình th y l c ch đ c công b sau nh ng n m
1940. Trong nh ng n m 1950, m t s công ngh s n xu t thay th DTHTL đư đ c
nghiên c u ng d ng nh : d p n , d p t o hình b ng cao su đ làm t ng kh n ng
bi n d ng c a nhôm và các v t li u nh khác [24, 32]. Sáng ch đ u tiên v ng d ng
c a công ngh DTHTL là c a Milton Garvin thu c Công ty Schaible – Cincinati –
Ohio đ s n xu t vòi nhà b p vào nh ng n m 1950. n nh ng n m 1990, vi c s n



1.1.2. u nh c đi m chung c a công ngh DTHTL
So v i công ngh d p t o hình truy n th ng (gia công áp l c), d p t o hình th y
l c có nh ng u đi m sau [1, 2, 6-9, 11-16, 24, 27, 28, 30, 35]:
- T ng c ng kh n ng bi n d ng c a v t li u
- C tính t t h n do áp l c th y t nh tác d ng đ u lên toàn b b m t phôi t o
ra ng su t d đ ng đ u, và quá trình bi n d ng d o t do trong quá trình t o hình
th y t nh c ng làm t ng c tính cho s n ph m.
- Gi m chi phí ch t o khuôn: Vi c ch s d ng chày (D p th y c - DTC) ho c
c i (D p th y t nh - DTT) s làm gi m chi phí và th i gian ch t o khuôn.
- Ch t l ng b m t t t h n: Do ch chày (DTC) ho c c i (DTT) tác d ng vào
m t b m t phôi, b m t còn l i ti p xúc v i ch t l ng nên ch t l ng b m t s t t
h n so v i ph ng pháp truy n th ng, ngoài ra vi c ch ch t o chày ho c c i s cho
phép các k s t do h n trong thi t k b m t c a s n ph m (nh panel c a ôtô).
- Ít nguyên công t o hình h n: Kh n ng t o hình các chi ti t có hình d ng ph c
t p s làm gi m các nguyên công t o hình so v i ph ng pháp truy n th ng, do đó s
gi m chi phí ch t o khuôn và giá thành s n ph m.
- Có th t o hình đ c các lo i v t li u khó bi n d ng: Các v t li u nh h p kim
nhôm, magiê, thép c ng đ cao... s d ng các chi ti t đ c ch t o t công ngh này
s gi m đ c kh i l ng s n ph m, đi u này có ý ngh a đ c bi t trong công nghi p
ch t o các ph ng ti n v n chuy n (ô tô, hàng không, tàu cao t c...) vì gi m kh i
l ng s gi m đ c m c tiêu th nhiên li u và chi phí s n xu t.
- Kinh t h n khi s n xu t v i n ng su t v a, phù h p v i xu h ng s n xu t
các s n ph m có chu k thay đ i ng n, s thay đ i m u mã nhanh (ôtô, thi t b nhà
t m...)
- σâng cao đ chính xác: S d ng công ngh này có th gi m đ c bi n d ng
đàn h i và vi c ch s d ng chày ho c c i s gi m đ c sai s do gia công d ng c ,
đ t đ c đ chính xác kích th c và hình h c cao h n.
σh c đi m:

S d ng chuy n đ ng c a chày kim lo i tác d ng vào b m t phôi, nén ch t l ng
trong c i đ t o hình chi ti t (chày c ng – c i ch t l ng). Hình 1.3 là s đ nguyên lý
d p th y c và d p truy n th ng:

Hình 1.3. Sô đ d p truy n th ng và d p th y c

c đi m c a d p t o hình th y c :
V c b n, ph ng pháp này hoàn toàn gi ng v i ph ng pháp d p vu t thông
th ng, ch khác là có thêm đ i áp pi trong lòng khuôn.
có đ i áp, ch t l ng đ c
b m đ y vào lòng khuôn tr c khi đ u tr t mang theo chày đi xu ng, khi chày đi
xu ng ch t l ng s b nén l i và t o ra đ i áp; ho c tùy theo d ng chi ti t mà đ i áp
có th đ c t o ra tr c khi chày đi xu ng b ng cách s d ng b m t ng áp, b m tr c
ti p ch t l ng có áp su t vào lòng c i, giá tr áp su t s đ c đi u khi n b i van gi m
áp sao cho phù h p (hình 1.4).

ảình 1.́. D p th y c có đi u khi n áp su t c i [15]

6


i áp s làm t ng ma sát gi a phôi và chày (tránh đ c hi n t ng m t n
đ nh), gi m ma sát gi a phôi và c i (ch t l ng đây có tác d ng bôi tr n), làm thay
đ i tr ng thái ng su t-bi n d ng, thay đ i l c t o hình [15, 16, 25, 26, 30, 35].
So sánh d p th y c v i ph ng pháp d p t o hình truy n th ng (hình 1.3) [6,
11, 12, 15, 25, 35]:
+ u đi m:
- Nâng cao kh n ng bi n d ng c a v t li u nên gi m đ c s l n d p, h s d p
vu t c a DTC có th lên đ n =3.2 [15, 16, 25], do đó có th gi m đ c s l ng
nguyên công t o hình (hình 1.5). Ví d d p chi ti t d ng côn trong hình 1.6, b ng

Hình 1.8. D p th y c trên máy Ứp th y l c tác đ ng kỨp [18, 30]

1.2.2. Công ngh d p t o hình th y t nh
Công ngh d p t o hình th y t nh: Là công ngh s d ng ngu n ch t l ng công
tác có áp su t cao (d u, n c) có ch c n ng nh chày d p t o hình, tác d ng tr c ti p
vào b m t phôi t m ho c phôi ng làm bi n d ng d o phôi theo biên d ng c a lòng
c i đ t o hình chi ti t (chày ch t l ng – c i c ng).
C n c vào d ng phôi d p ban đ u đ phân lo i các ph ng pháp d p trong công
ngh d p t o hình th y t nh, d p b ng ch t l ng cao áp s d ng v i 2 d ng phôi: phôi
ng, phôi t m.

Hình 1.9. S đ phân lo i công ngh d p t o hình th y t nh

1.2.2.1 D p th y t nh phôi t m đ n.
D p t o hình th y t nh phôi t m đ n so v i d p vu t thông th ng (chày c ng
– c i c ng) ch c n biên d ng c a c i còn ch t l ng đóng vai trò là chày, ch t l ng
cao áp s tác d ng vào b m t phôi, t o hình các biên d ng ngóc ngách ph c t p mà
công ngh d p t o hình truy n th ng khó có th th c hi n đ c.
Nguyên lý quá trình DTT phôi t m đ n đ c th hi n trên hình 1.10:

a) S đ nguyên lý;
b) S đ quá trình d p
Hình 1.10. S đ quá trình t o hình th y t nh phôi t m [21]

8