Nghiên cứu ứng dụng kết quả mô phỏng số vào thực nghiệm lăn ép tấm phẳng trong công nghệ chế tạo vỏ tàu thủy

Bài báo này sẽ trình bày các kết quả nghiên cứu, ứng dụng kết quả mô phỏng số vào thử nghiệm tạo hình các chi tiết mẫu bằng công nghệ tạo hình lăn ép. Các kết quả nghiên cứu này sẽ được ứng dụng trong công nghiệp chế tạo vỏ tàu thủy tại các nhà máy đóng tàu ở Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ứng dụng kết quả mô phỏng số vào thực nghiệm lăn ép tấm phẳng trong công nghệ chế tạo vỏ tàu thủy P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 SCIENCE - TECHNOLOGY NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG SỐ VÀO THỰC NGHIỆM LĂN ÉP TẤM PHẲNG TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ TÀU THỦY RESEARCH ON THE APPLICATION OF THE NUMERICAL SIMULATION RESULTS TO EXPERIMENTAL ROLLING OF FLAT PLATES IN SHIP HULL MANUFACTURING TECHNOLOGY Phạm Văn Liệu1,*, Trần Hải Đăng2 TÓM TẮT 1. GIỚI THIỆU Nhu cầu chế tạo các chi tiết tấm có chiều dày, kích thước lớn và biên dạng Bước sang thế kỷ XXI, công nghệ thông tin phát triển cong phức tạp trong các ngành công nghiệp đóng tàu, giao thông vận tải, mạnh mẽ với sự xuất hiện của nhiều phương pháp tính quốc phòng ngày càng tăng. Các phương pháp truyền thống như uốn, nắn, gia toán hiện đại (phần tử hữu hạn (PTHH), phần tử biên, sai công nhiệt cục bộ, tạo hình thủ công trên các thiết bị máy ép vạn năng, sau đó phân hữu hạn [4]…), các phần mềm cùng máy tính cho hàn ghép lại [1, 2, 3], nên năng suất cũng như chất lượng sản phẩm thường phép phân tích tính toán những quá trình tạo hình phức không cao. Để nâng cao hiệu quả trong việc tạo hình chi tiết tấm có biên dạng tạp hơn nhiều, tính toán nhanh và cho kết quả chính xác. cong phức tạp, các nhà kỹ thuật nghiên cứu và ứng dụng những công nghệ Phương pháp mô phỏng số quá trình tạo hình [5, 9, 10, 11] hiện đại cho phép tạo hình nhanh, chính xác như vê, miết, lăn ép, tạo hình cục được thực hiện ngay trên máy tính, khảo sát bài toán với bộ liên tục trên các thiết bị điều khiển số. Bài báo này sẽ trình bày các kết quả các điều kiện biên phức tạp, và cho phép nhà kỹ thuật đánh nghiên cứu, ứng dụng kết quả mô phỏng số vào thử nghiệm tạo hình các chi giá chất lượng sản phẩm, phân tích ảnh hưởng của các tiết mẫu bằng công nghệ tạo hình lăn ép. Các kết quả nghiên cứu này sẽ được thông số công nghệ tới quá trình tạo hình và chất lượng ứng dụng trong công nghiệp chế tạo vỏ tàu thủy tại các nhà máy đóng tàu ở sản phẩm, nhanh chóng tối ưu công nghệ, xác định được Việt Nam. bộ thông số công nghệ phù hợp nhất để sản phẩm có chất Từ khóa: Biến dạng; lăn ép; mô phỏng số; tạo hình tấm lớn. lượng tốt nhất. Mô phỏng số giúp cho quá trình thiết kế công nghệ chính xác, giảm chi phí cho sản xuất thử ABSTRACT nghiệm, nâng cao chất lượng sản phẩm nhưng đồng thời The need to fabricate sheet components with large thickness, size and mở ra những cơ hội cho những ý tưởng công nghệ và sản complex curvature in the shipbuilding, transportation, and defense industries is phẩm mới trong áp dụng vật liệu mới. increasing. Traditional methods such as stroke stamping, bending, forming, local 2. VẬT LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU heating, manual forming on universal press equipment, then re-welding [1, 2, 2.1. Vật liệu 3], so productivity as well as product quality is usually not high. In order to improve the efficiency in shaping the sheet components with complex curvature, Việc xác định chính xác vật liệu để đưa vào mô phỏng technicians research and apply modern technologies that allow fast and precise số rất quan trọng vì có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả mô shaping such as pressing, rolling, continuous local shaping on digital control phỏng số. Trong nghiên cứu này, các tác giả lựa chọn vật devices. This article will present the research results and apply the numerical liệu là thép SS400 theo tiêu chuẩn JIS G 3101, có thành simulation results to the experimental forming of the sample by rolling phần hóa học như trong bảng 1. technology. These research results will be applied in ship hull manufacturing Bảng 1. Thành phần hóa học của thép SS400 industry in shipyards in Vietnam. Thành phần hóa học (%) Keywords: Deformation; rolling; numerical simulation; large plate forming. Thép C Si Mn Ni Cr P S 1 Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội SS400 0,11 - 0,18 0,12 - 0,17 0,40 - 0,57 0,03 0,02 0,02 0,03 2 Trường Đại học Sao Đỏ Mẫu phôi tấm thí nghiệm có kích thước giống như * Email: phamvanlieu@haui.edu.vn trong mô phỏng là 600 x 80 x 20mm được chế tạo từ thép Ngày nhận bài: 22/10/2020 tấm có mác SS400. Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 26/02/2021 Để phục vụ cho nghiên cứu, vật liệu được chuẩn bị sẵn, Ngày chấp nhận đăng: 25/4/2021 gia công thành các tấm có kích thước mẫu: 600mm x 80mm, chiều dày S = 10, 15, 20, 25, 30mm. Website: https://tapchikhcn.haui.edu.vn Vol. 57 - No. 2 (Apr 2021) ● Journal of SCIENCE & TECHNOLOGY 67 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN ...