I. Tổng quát về công nghệ dập tấma. Khái niệm- Dập tấm là phương pháp gia công áp lực tiên tiến để chế tạo các sản phẩm hoặc chi tiết

có dạng tấm, thép bản hoặc thép vải…- Dập tấm được tiến hành ở trạng thái nguội nên còn được gọi là dập nguội- Vật liệu dùng trong dập tấm là: thép cacbon, thép hợp kim mềm, đồng và hợp kim đồng,

nhôm và hợp kim nhôm, niken, chì ,.. và vật liệu phi kim như giấy cacton, eebonic, da,..b. Đặc điểm

Ưu điểm:- Năng suất lao động cao do dễ tự động hóa và cơ khí hóa- Độ chính xác cao- Có thể tạo ra các chi tiết phức tạp có độ bền cao và thẩm mỹ…

Nhược điểm:- Đầu tư ban đầu lớn ( khuôn dập phức tạp, thiết bị), do đó chỉ thích hợp gia công hàng

loạt..- Tính toán công nghệ phức tạpc. Ứng dụng

Dập tấm ứng dụng rộng rãi trong các nghành công nghiệp, trong đó phổ biến nhất là công nghiệp máy bay, tàu thủy, thiết bị điện, dân dụng …

d. Các thiết bị dập tấmThiết bị dập tấm thường có hai loại: Máy ép trục khuỷu và máy ép thủy lực.

Máy ép trục khuỷu

Truyền động trục khuỷu là truyền động cứng, khoảng hành trình của máy khống chế chính xác nên sản phẩm dập có chất lượng cao và đồng đều.

Phần lớn các máy trục khuỷu đều có thể điều khiển hành trình của con trượt để phù hợp với kích thước của chi tiết. Ngoài ra còn có nhiều cơ cấu cấp phôi và lấy sản phẩm tự động trong sản xuất hàng loạt.

Máy ép thủy lực

Khác với máy ép trục khuỷu, máy ép thủy lực có độ biến dạng kim loại không đổi, không gây quá tải… Máy có cấu tạo phức tạp, lực ép có trị số lớn nên thường dùng để chế tạo các chi tiết lớn, phức tạp, yêu cầu chất lượng cao và hay dùng trong phòng thúy nghiệm..

Máy ép thủy lực thường có loại một tác dụng, hai tác dụng hoặc ba tác dụng và có lực ép từ vài chục tấn đến hàng trăm tấn.

Phụ thuộc vào kích thước và loại máy, máy ép thủy lực có thể có một hay nhiều xilanh làm việc.

Chất lỏng thường dùng: dầu, nhũ tương hay nước dưới áp suất 25÷400at.

e. Một số sản phẩm công nghệ dập tấm

Sản phẩm cắt, đột lỗ

Chi tiết dạng khay mỏng

II. Công nghệ dập tấmCác bước cơ bản:

- Thiết kế bản vẽ chi tiết dập- Phương án công nghệ chế tạo chi tiết ( Khuôn đơn, khuôn liên tục)- Xác định kích thước phôi ban đầu- Tính toán các thông số công nghệ ( Lực của từng nguyên công)- Lựa chọn máy phù hợp với yêu cầu.

Công nghệ dập tấm được đặc trưng bởi hai nhóm nguyên công: nguyên công cắt và nguyên công tạo hình.1. Nguyên công cắt

Có thể dùng các loại máy cắt như: máy cắt dĩa, máy cắt chuyên dùng, cưa..hoặc khuôn.a. Cắt phôi

- Cắt vật liệu thành thành từng miếng theo đường cắt hở, dùng để cắt thành từng dải có chiều rộng cần thiết, cắt thành miếng nhỏ từng những tấm phôi lớn.

b. Cắt hình- Có hai dạng:o Cắt một phần vật liệu ra khỏi phôi

o Cắt phôi thành các hình dạng mong muốn ( phần tách rời là các chi tiết)

c. Đột lỗ- Tạo lỗ trên các chi tiết hoặc phôi tấm ( Phần tách rời là các phế liệu)

d. Cắt trích

- Cắt vật liệu nhưng phần tách rời không rời khỏi chi tiết

e. Cắt mép- Cắt bỏ phần kim loại thừa của chi tiết theo đường bao ngoài hoặc phần mép

không đều của các chi tiết cong hoặc khi đã dập vuốt.

f. Cắt tinh- Cắt bỏ phần dư kim loại rất nhỏ theo đường bao của phôi hoặc lỗ nhằm đạt sự

chính xác kích thước, bề mặt cắt sạch và vuông góc với chi tiết.

2. Nguyên công tạo hìnhMột số nguyên công tạo hình cơ bản trong công nghệ dập tấm

a. Uốn:- Biến đổi phôi phẳng thành chi tiết cong

b. Cuốn- Cuốn các mép của phôi để tạo thành chi tiết có dạng vòng neo hoặc hình trụ

c. Vặn- Quay một phần phôi xung quanh trục dọc của nó

d. Dập vuốt không biến mỏng- Là phương pháp nhận được chi tiếp rỗng từ phôi phẳng hoặc phôi rỗng. Chiều

dày vật liệu hầu như không thay đổi.

e. Dập vuốt có biến mỏng- Là phương pháp nhận được chi tiết rỗng từ phôi phẳng hoặc rỗng có chủ định

biến mỏng chiều dày vật liệu

f. Nắn- Khắc phục hiện tượng không bằng phẳng các bề mặt phôi và chi tiết.

g. Dập nổi- Thay đổi hình dạng của sản phẩm nhưng không thay đổi chiều dày vật liệu, được

thực hiện dựa trên thiết kế của khuôn

h. Cuốn mép- Tạo thành gờ mép có dạng tròn

i. Tóp-Nong

- Làm giảm tiết diện ngang ở một phần chi tiết rỗng hoặc ống đã được dập vuốt sơ bộ.

- Làm tăng tiết diện ở một phần chi tiết rỗng hoặc ống

III. Khuôn dập tấm1. Các bước thiết kế khuôn

- Bản vẽ tính lực cắtF = (Diện tích mặt cắt).(Chiều dày vật liệu).(Hệ số an toàn)

- Chọn máy dựa trên lực cắt- Xác định chiều cao khuôn phù hợp với máy- Thiết kế khuôn- Chọn vật liệu làm khuôn- Tính khe hở tối ưu- Kích thước làm việc của khuôn- Thử khuôn và kiểm tra sản phẩm

2. Yêu cầu kỹ thuật- Chế tạo và lắp ráp khuôn đảm bảo có độ chính xác cao- Những bề mặt làm việc và tiếp xúc chi tiết thuộc khuôn phải có đổ nhám bề mặt

thấp- Chọn vật liệu phù hợp với từng loại chi tiết khuôn- Sử dụng các chi tiết tiêu chuẩn

3. Các kết cấu khuôn điển hìnha. Khuôn cắt-đột

Có hai loại:

+ Khuôn cắt đột có dẫn hướng+ Khuôn cắt đột không có trục dẫn hướng

- Sơ đồ nguyên lý cắt đột bằng khuôn

- Công thức tính lực cắt

Trong đó: o L : chiều dài chu vi cắt (mm)

o S : chiều dày vật liệu cắt

o : ứng suất cắt của vật liệu ( N/mm2)o K : hệ số = 1, 1-1, 3…tính đến sứ không đồng đều về chiều dày và tính chất của

vật liệu, mép cắt của cối bị mòn, chế tạo và lắp ghép không chính xác..- Công cắt ( đột lỗ)

A = a.S.P (mm)a : hệ số tính đến chiều dày vật liệu ( vật liệu càng dày a càng nhỏ)

- Các biện pháp giảm lực cắto Nung nóng vật liệu để làm giảm ứng suất cắt

o Cải tiến hình dáng hình học của lưỡi cắt

o Khuôn có nhiều chày dập thì bố trí thành nhiều bậc, cải tiến lưỡi cắt của chày và

cối có thể giảm được 60-70% lức cắt.b. Khuôn uốn

- Sơ đồ nguyên lí uốn:

- Phân tích lực uốn

Hình dáng và kích thước của khuôn dập uốn phải căn cứ vào hình dáng và kích thước của chi tiết uốn.

- Lực uốn tự do được xác định theo công thức

Trong đó: o L : chiều rộng của miệng cối (mm)

o B: chiều rộng của vật uốn tại vị trí cong (mm)

o : giới hạn bền của vật liệu (Kg/mm2)

c. Khuôn dập vuốt- Phân loại theo sản phẩm:

Nhóm các chi tiết có dạng tròn xoay ( đối xứng trục): đáy nồi, chi tiết hình trụ, bát dĩa,v..v

Nhóm các chi tiết có dạng hình hộp: thùng, vỏ hộp,.. Nhóm các chi tiết có hình dạng phức tạp có một trục đối xứng hoặc

không đối xứng. Ví dụ như: chi tiết máy, vỏ xe oto, chi tiết máy bay.- Ngoài ra khuôn dập vuốt có hai loại:

Khuôn dập vuốt có chốt chặn

Khuôn dập vuốt không có chốt chặn

- Sơ đồ nguyên lý khuôn dập vuốt

- Kết cấu khuôn dập vuốt trên máy tác động đơn và kép

- Kết cấu khuôn dập vuốt trên máy tác động hỗn hợp

Trong nguyên công dập vuốt- Đối với Dập vuốt bình thường: Khe hở Chầy-Cối là 100% đến 105% chiều dầy vật liệu.- Đối với Dập vuốt biến mỏng thành: Khe hở Chầy -Cối tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm và công nghệ.

d. Khuôn dập liên hợp

Dập liên hợp là công nghệ đặc thù, khuôn liên tục tích hợp nhiều nguyên công dập tấm kim loại trên một hành trình của máy dập. Thiết kế và chế tạo khuôn liên hợp là một quá trình phức tạp, tỉ mỉ, đòi hỏi người thiết kế nắm vững các nguyên công dập tấm, đồng thời nắm vững các công nghệ gia công tiên tiến hiện nay. Việc ứng dụng các công nghệ thiết kế, mô phỏng và gia công hiện đại đã ngày càng làm tăng độ chính xác, tốc độ, hiệu quả của khuôn dập bước liên tục nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất các chi tiết loạt lớn, có tính lắp lẫn cao, giá thành hạ cho các ngành công nghiệp.

- Sơ đồ kết cấu khuôn dập liên hợp

Khuôn dập liên hợp (gọi tắt là khuôn liên hợp) đã được nghiên cứu và ứng dụng trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp điện, điện tử, ô tô,... từ nhiều năm nay trên thế giới. Khuôn liên hợp là khuôn dập bao gồm nhiều cặp chày cối được bố trí trên cùng một đế khuôn thực hiện các nguyên công dập tấm khác nhau (dập vuốt, uốn, dập nổi, dập cắt...) sau một hành trình của máy ép. Mỗi một vị trí làm việc (một cặp chày cối) thực hiện một hoặc nhiều bước công nghệ riêng biệt, nhờ cơ cấu cấp phôi tự động phôi được chuyển dịch liên tục và tuần tự qua các vị trí để hoàn thành chi tiết cần chế tạo.Sử dụng khuôn liên tục trong lĩnh vực dập tấm đang được ứng dụng rất rộng rãi trên thế giới bởi vì nó có những ưu điểm như:

Năng suất dập cao, sản phẩm được đảm bảo về cơ tính cũng như chất lượng bề mặt...

Khuôn liên tục có thể chia ra làm một số loại như: Khuôn liên tục dập vuốt, khuôn liên tục dập uốn, khuôn liên tục cắt hình - đột lỗ, khuôn liên tục thực hiện nhiều bước công nghệ khác nhau (uốn, đột, cắt...). Những đặc điểm khi thiết kế và chế tạo khuôn liên hợp: - Bố trí các bước dập phải tối ưu - Khuôn phải được chế tạo rất chính xác - Khuôn liên tục đòi hỏi phải có thiết bị tháo phôi cuộn, bộ nắn phôi, bộ cấp phôi tự động với các bước dịch chuyển phôi có độ chính xác cao - Vật liệu làm khuôn phải là thép hợp kim chất lượng cao vì việc sửa chữa và tháo lắp trên khuôn liên tục là rất khó khăn - Lực dập và kích thước khuôn liên tục lớn đòi hỏi máy ép phải đủ lớn để có thể thực hiện

được.Vì những lý do trên cho nên việc sử dụng khuôn sẽ đòi hỏi đầu tư ban đầu rất lớn chỉ phù hợp với sản xuất loạt lớn.