NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỐ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG BIẾN DẠNG DẺO CỤC BỘ TẤM HỢP KIM NHÔM Al1050

Hoàng Trung Kiên; Nguyễn Đức Toàn

doi:10.34238/tnu-jst.12356

NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỐ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG BIẾN DẠNG DẺO CỤC BỘ TẤM HỢP KIM NHÔM Al1050

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 20/03/25 Ngày hoàn thiện: 09/07/25 Ngày đăng: 09/07/25

Các tác giả

1. Hoàng Trung Kiên , Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Đức Toàn, Trường Cơ khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tóm tắt

Gia công biến dạng dẻo cục bộ tấm kim loại với những ưu điểm nổi trội ngày càng thể hiện được vai trò quan trọng trong lĩnh vực gia công tấm kim loại. Hiệu quả của quá trình tạo hình chịu ảnh hưởng bởi nhiều thông số, trong đó có những thông số rất khó để đo lường, đánh giá trong quá trình gia công. Bên cạnh đó, lý thuyết khái quát về phương pháp này hiện vẫn còn nhiều ý kiến trái chiều. Vì vậy, nghiên cứu này tập trung mô phỏng số quá trình gia công biến dạng dẻo cục bộ tấm kim loại bằng phần mềm Abaqus. Việc mô phỏng chính xác quá trình gia công sẽ giúp quá trình nghiên cứu về phương pháp này được thuận lợi hơn, nhanh chóng hơn, ít tốn kém hơn. Đồng thời, mô phỏng đặc biệt hữu ích trong việc dự đoán các sai hỏng và đề ra phương án tối ưu trước khi sản xuất thực tế, trong thiết kế, thử nghiệm các sản phẩm mới. Trong mô phỏng số quá trình này thì đường cong giới hạn tạo hình đóng vai trò quan trọng và là dữ liệu đầu vào chưa có sẵn cần phải xây dựng. Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được đường cong giới hạn tạo hình cho tấm Al1050 và có thể mô phỏng quá trình gia công với sai số từ 1,54% - 4,60% so với thực nghiệm.

Từ khóa

Mô phỏng số; Phần mềm Abaqus; Biến dạng dẻo cục bộ; Đường cong giới hạn tạo hình; Al1050

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] P. Kah, Advancements in Intelligent Gas Metal Arc Welding Systems: Fundamentals and Applications. Elsevier, 2021, doi: 10.1016/C2019-0-04191-X.

[2] N. F. Lone, N. Ali, A. M. Qazi, D. Bajaj, and A. N. Siddiquee, “New developments in bend forming of welded sheet metals,” in Comprehensive Materials Processing, vol. 12, pp. 27-40, 2024, doi: 10.1016/b978-0-323-96020-5.00034-0.

[3] K. Jackson and J. Allwood, “The mechanics of incremental sheet forming,” J. Mater Process Technol, vol. 209, no. 3, pp. 1158–1174, Feb. 2009, doi: 10.1016/j.jmatprotec.2008.03.025.

[4] T. Trzepieciński, S. M. Najm, T. Pepelnjak, K. Bensaid, and M. Szpunar, “Incremental Sheet Forming of Metal-Based Composites Used in Aviation and Automotive Applications,” Journal of Composites Science, vol. 6, no. 10, 2022, doi: 10.3390/jcs6100295.

[5] S. P. Kumar, S. Elangovan, R. Mohanraj, and S. Boopathi, “Real-time applications and novel manufacturing strategies of incremental forming: An industrial perspective,” in Materials Today: Proceedings, 2021, doi: 10.1016/j.matpr.2021.03.109.

[6] M. T. Mezher, S. M. Khazaal, N. S. M. Namer, and R. A. Shakir, “A comparative analysis study of hole flanging by incremental sheet forming process of AA1060 and DC01 sheet metals,” Journal of Engineering Science and Technology, vol. 16, no. 6, pp. 4383 – 4403, 2021.

[7] J. Naranjo, V. Miguel, A. Martínez, J. Coello, and M. C. Manjabacas, “Analysis of material behavior models for the Ti6Al4V alloy to simulate the Single Point Incremental Forming process,” in Procedia Manufacturing, vol. 13, pp. 307-314, 2017, doi: 10.1016/j.promfg.2017.09.079.

[8] M. T. Mezher and B. Kovács, “An Investigation of the Impact of Forming Process Parameters in Single Point Incremental Forming Using Experimental and Numerical Verification,” Periodica Polytechnica Mechanical Engineering, vol. 66, no. 3, 2022, doi: 10.3311/PPme.18781.

[9] A. Al-Obaidi, V. Kräusel, and M. Kroll, “FE Simulation of Hot Single Point Incremental Forming Assisted by Induction Heating,” in XIX International UIE Congress on Evolution and New Trends in Electrothermal Processes, 2021, pp. 47 - 48.

[10] M.-O. Popp, G.-P. Rusu, I.-O. Popp, and C.-E. Gîrjob, “Numerical Study of a Variable Wall Angle Made of DC01 Steel by Incremental Forming Process,” Acta Universitatis Cibiniensis. Technical Series, vol. 74, no. 1, 2022, doi: 10.2478/aucts-2022-0004.

[11] P. Gupta and J. Jeswiet, “Parameters for the FEA simulations of single point incremental forming,” Prod Manuf Res, vol. 7, no. 1, 2019, doi: 10.1080/21693277.2019.1608330.

[12] B. Saidi, L. Giraud Moreau, A. Cherouat, and R. Nasri, “Experimental and numerical study on warm single-point incremental sheet forming (WSPIF) of titanium alloy Ti–6Al–4V, using cartridge heaters,” Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 42, 2020, doi: 10.1007/s40430-020-02632-8.

[13] A. Bouhamed, H. Jrad, L. B. Said, M. Wali, and F. Dammak, “A non-associated anisotropic plasticity model with mixed isotropic–kinematic hardening for finite element simulation of incremental sheet metal forming process,” International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 100, no. 1–4, 2019, doi: 10.1007/s00170-018-2782-3.

[14] H. N. Han and K. H. Kim, “A ductile fracture criterion in sheet metal forming process,” J. Mater Process Technol., vol. 142, no. 1, 2003, doi: 10.1016/S0924-0136(03)00587-9.

[15] G. P. Rusu, R. E. Breaz, M. O. Popp, V. Oleksik, and S. G. Racz, “Experimental Research on Wolfram Inert Gas AA1050 Aluminum Alloy Tailor Welded Blanks Processed by Single Point Incremental Forming Process,” Materials, vol. 16, no. 19, 2023, doi: 10.3390/ma16196408.

[16] X. Xiao, S. H. Oh, S. H. Kim, and Y. S. Kim, “Effects of Low-Frequency Vibrations on Single Point Incremental Sheet Forming,” Metals (Basel), vol. 12, no. 2, 2022, doi: 10.3390/met12020346.

[17] M. Shang, Y. Li, M. Yang, Y. Chen, L. Bai, and P. Li, “Wall Thickness Uniformity in ISF of Hydraulic Support: System Design, Finite Element Analysis and Experimental Verification,” Machines, vol. 11, no. 3, 2023, doi: 10.3390/machines11030353.

[18] Q. T. Pham and Y. S. Kim, “Evaluation of press formability of pure titanium sheets,” in Key Engineering Materials, Trans Tech Publications Ltd., 2016, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.716.87.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12356

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ