Đồ án: Thiết kế khuôn dập cụm chi tiết giá đỡ xe Future II - Ngô Thanh Bình

Bài tập lớn thiết kế khuôn dập cụm chi tiết giá đỡ xe Future II. Tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành cơ khí, chế tạo máy.

• Tác giả: Ngô Thanh Bình
• Người hướng dẫn: Ts. Lê Trung Kiên
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Gia Công Áp Lực
• Đề tài: Thiết Kế Khuôn Dập Chế Tạo Cụm Chi Tiết Giá Đỡ Trong Xe Future II
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Hướng dẫn thiết kế khuôn dập giá đỡ xe Future II tổng quan

Việc thiết kế khuôn dập giá đỡ xe Future II là một quy trình kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết cơ khí và kinh nghiệm thực tiễn. Giá đỡ là một linh kiện xe máy quan trọng, có chức năng kết nối và chịu lực, ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định và an toàn của xe. Quy trình này bắt đầu từ việc phân tích chi tiết sản phẩm, cụ thể là cụm giá đỡ bao gồm nhiều chi tiết nhỏ được lắp ghép. Dựa trên bản vẽ kỹ thuật khuôn dập và yêu cầu về vật liệu, các kỹ sư sẽ lập ra quy trình công nghệ tối ưu nhất. Theo nghiên cứu của Ngô Thanh Bình (Đồ án tốt nghiệp ĐHBK Hà Nội, 2014), vật liệu chế tạo giá đỡ là thép S45C, một loại vật liệu có cơ tính tốt, phù hợp cho dập kim loại theo yêu cầu. Việc sản xuất hàng loạt các phụ tùng xe máy Future II như giá đỡ đòi hỏi một bộ khuôn dập được thiết kế chính xác, bền bỉ và hiệu quả. Mục tiêu của việc thiết kế là tạo ra một bộ khuôn dập kim loại tấm có khả năng sản xuất ra các chi tiết đồng nhất về kích thước, hình dạng và chất lượng, đồng thời tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu và giảm thiểu chi phí sản xuất. Quá trình này không chỉ dừng lại ở việc tạo ra các chi tiết riêng lẻ mà còn phải đảm bảo chúng có thể lắp ráp thành một cụm hoàn chỉnh, đáp ứng đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà sản xuất xe máy. Đây là nền tảng cho việc tự chủ trong ngành công nghiệp phụ trợ, giảm phụ thuộc vào nhập khẩu và nâng cao năng lực cạnh tranh cho các công ty làm khuôn dập tại Việt Nam.

1.1. Tầm quan trọng của pát đỡ trong kết cấu xe máy Future II

Chi tiết pát đỡ xe máy trong xe Future II đóng vai trò là khung xương phụ, liên kết các bộ phận khác nhau và gánh chịu tải trọng trong quá trình vận hành. Chất lượng của chi tiết này ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và tuổi thọ của xe. Một giá đỡ được gia công cơ khí chính xác sẽ đảm bảo các điểm lắp ráp ăn khớp hoàn hảo, không gây ra rung động hay sai lệch kết cấu. Do đó, việc đầu tư vào chế tạo khuôn dập chất lượng cao để sản xuất linh kiện này là yêu cầu bắt buộc đối với các nhà sản xuất phụ tùng xe máy.

1.2. Phân tích bản vẽ kỹ thuật và yêu cầu đối với sản phẩm

Bản vẽ kỹ thuật khuôn dập là tài liệu cốt lõi, chứa đựng mọi thông tin về kích thước, dung sai, hình dạng hình học và vật liệu của cụm chi tiết giá đỡ. Việc phân tích kỹ lưỡng bản vẽ giúp xác định các nguyên công cần thiết như cắt, đột lỗ, và uốn. Theo đồ án tham khảo, cụm giá đỡ xe Future II bao gồm 4 chi tiết riêng biệt, mỗi chi tiết có hình dạng và yêu cầu công nghệ khác nhau. Điều này đòi hỏi phải thiết kế nhiều bộ khuôn đơn hoặc một khuôn dập liên hoàn phức tạp để tối ưu hóa dây chuyền sản xuất.

II. Top thách thức khi chế tạo khuôn dập kim loại tấm chính xác

Quá trình chế tạo khuôn dập cho giá đỡ xe Future II đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật. Thách thức lớn nhất là đảm bảo độ chính xác khuôn mẫu ở mức vi mô. Bất kỳ sai lệch nhỏ nào trong kích thước của chày, cối đều có thể dẫn đến sản phẩm cuối cùng không đạt yêu cầu, gây khó khăn cho việc lắp ráp và làm giảm chất lượng tổng thể. Một vấn đề khác là hiện tượng biến dạng đàn hồi của vật liệu sau khi dập, đặc biệt là trong các nguyên công uốn. Cần phải tính toán chính xác góc đàn hồi để bù trừ, đảm bảo chi tiết sau khi uốn đạt được góc độ mong muốn. Việc lựa chọn vật liệu làm khuôn cũng là một bài toán khó. Vật liệu phải đủ cứng, chống mài mòn tốt để chịu được hàng vạn chu kỳ dập nhưng cũng phải có khả năng gia công cơ khí chính xác. Thông thường, các loại thép dụng cụ như vật liệu làm khuôn SKD11 được ưu tiên lựa chọn. Thêm vào đó, việc tối ưu hóa cách sắp xếp phôi trên tấm vật liệu để đạt hiệu suất sử dụng cao nhất, giảm phế liệu, cũng là một thách thức quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành sản phẩm. Việc giải quyết những thách thức này đòi hỏi kỹ sư phải có kiến thức sâu rộng về cả thiết kế khuôn mẫu và công nghệ vật liệu.

2.1. Yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác và dung sai sản phẩm

Các linh kiện xe máy đòi hỏi dung sai lắp ghép rất nhỏ. Đối với giá đỡ xe Future II, các lỗ bắt vít và các góc uốn phải đạt độ chính xác cao để đảm bảo liên kết chắc chắn với khung xe và các bộ phận khác. Dung sai cho phép thường chỉ ở mức vài phần trăm milimet. Để đạt được điều này, độ chính xác khuôn mẫu phải cao hơn gấp nhiều lần. Quá trình gia công các bộ phận của khuôn như chày, cối phải sử dụng các máy CNC hiện đại và quy trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt.

2.2. Khó khăn trong việc lựa chọn vật liệu làm khuôn tối ưu

Việc lựa chọn vật liệu làm khuôn ảnh hưởng đến tuổi thọ và chi phí của bộ khuôn. Vật liệu làm khuôn SKD11 là lựa chọn phổ biến nhờ độ cứng cao sau nhiệt luyện và khả năng chống mài mòn tốt, phù hợp cho sản xuất hàng loạt lớn. Tuy nhiên, SKD11 có giá thành cao và khó gia công. Đối với các chi tiết ít chịu mài mòn hơn hoặc sản xuất số lượng nhỏ, có thể xem xét các loại thép khác như S45C, S50C được tôi bề mặt để tiết kiệm chi phí. Việc cân bằng giữa hiệu suất và chi phí là một quyết định quan trọng trong quy trình sản xuất khuôn dập.

III. Quy trình sản xuất khuôn dập giá đỡ Future II chi tiết A Z

Quy trình sản xuất khuôn dập cho giá đỡ xe Future II là một chuỗi các công đoạn được liên kết chặt chẽ. Bước đầu tiên là lập phương án công nghệ, dựa trên phân tích chi tiết sản phẩm. Kỹ sư sẽ quyết định sử dụng khuôn đơn cho từng nguyên công (cắt, đột, uốn) hay tích hợp chúng vào một bộ khuôn dập liên hoàn. Theo đồ án của Ngô Thanh Bình, phương án sử dụng khuôn kết hợp (cắt và đột lỗ trong một lần dập) và khuôn uốn riêng biệt được lựa chọn cho một số chi tiết để đơn giản hóa thiết kế và chế tạo. Tiếp theo là giai đoạn tính toán và thiết kế chi tiết trên phần mềm thiết kế khuôn chuyên dụng như AutoCAD, SolidWorks, hoặc NX. Các thông số quan trọng như lực cắt, lực uốn, kích thước chày-cối, và khe hở giữa chúng đều được xác định trong giai đoạn này. Sau khi bản vẽ kỹ thuật khuôn dập được duyệt, quá trình gia công khuôn dập bắt đầu. Các phôi thép, thường là vật liệu làm khuôn SKD11, sẽ được gia công trên các máy phay, tiện, mài, và cắt dây CNC để tạo ra các thành phần của khuôn. Các bộ phận này sau đó được nhiệt luyện để đạt độ cứng yêu cầu, rồi được lắp ráp, căn chỉnh và thử khuôn trên máy dập. Quá trình thử khuôn giúp phát hiện và hiệu chỉnh các sai sót trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

3.1. Lập phương án công nghệ và lựa chọn loại khuôn phù hợp

Việc lựa chọn phương án công nghệ là bước khởi đầu quyết định hiệu quả của toàn bộ dự án. Đối với sản phẩm gồm nhiều chi tiết như giá đỡ Future II, có thể chọn giữa việc sử dụng các khuôn đơn (đơn giản, chi phí ban đầu thấp) hoặc khuôn dập liên hoàn (phức tạp, chi phí cao nhưng năng suất vượt trội). Quyết định này phụ thuộc vào sản lượng dự kiến, mức độ phức tạp của chi tiết và ngân sách đầu tư. Phương án tối ưu thường là sự kết hợp linh hoạt giữa các loại khuôn để cân bằng giữa chi phí và hiệu quả.

3.2. Tính toán kích thước phôi và hệ số sử dụng vật liệu

Tối ưu hóa phôi là một trong những mục tiêu chính của thiết kế khuôn mẫu. Dựa trên hình dạng trải phẳng của chi tiết, kỹ sư sẽ tính toán kích thước phôi ban đầu và cách sắp xếp chúng trên dải vật liệu (layout) để giảm thiểu lượng phế liệu. Đồ án tham khảo đã trình bày chi tiết cách tính toán chiều dài phôi khi uốn và so sánh hai phương án xếp hình sản phẩm để chọn ra phương án có hệ số sử dụng vật liệu cao hơn, qua đó trực tiếp giảm giá thành của phụ tùng xe máy Future II.

IV. Phương pháp tính toán thiết kế khuôn dập giá đỡ xe Future II

Việc tính toán các thông số kỹ thuật là trái tim của quá trình thiết kế khuôn dập giá đỡ xe Future II. Các tính toán này đảm bảo khuôn hoạt động ổn định, sản phẩm đạt chất lượng và máy dập được lựa chọn phù hợp. Đầu tiên là tính toán lực công nghệ, bao gồm lực cắt phôi và lực đột lỗ. Lực này phụ thuộc vào chu vi đường cắt, chiều dày vật liệu và độ bền cắt của vật liệu (thép S45C). Theo tài liệu gốc, công thức tính lực cắt được áp dụng là P = L × S × k × σc, trong đó L là chu vi cắt, S là chiều dày, k là hệ số an toàn và σc là trở lực cắt. Kết quả tính toán lực sẽ quyết định đến việc lựa chọn máy dập có công suất phù hợp. Tiếp theo là tính toán kích thước của các bộ phận làm việc chính: chày và cối. Kích thước và đặc biệt là khe hở giữa chày và cối ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng vết cắt. Một khe hở quá lớn sẽ gây bavia, trong khi khe hở quá nhỏ sẽ làm tăng lực cắt và giảm tuổi thọ khuôn. Đối với nguyên công uốn, việc tính toán lực uốn và sự đàn hồi của vật liệu là cực kỳ quan trọng để tối ưu hóa thiết kế khuôn, đảm bảo chi tiết đạt được biên dạng và góc uốn chính xác sau khi ra khỏi khuôn.

4.1. Công thức xác định lực cắt và lực đột lỗ cho chi tiết

Xác định lực dập là bước cơ bản để chọn thiết bị. Tổng lực dập của một khuôn kết hợp bao gồm lực cắt hình, lực đột lỗ, lực ép phôi và lực đẩy sản phẩm. Ví dụ, đối với chi tiết số 2 trong cụm giá đỡ, đồ án đã tính toán tổng lực dập yêu cầu là gần 37 tấn. Dựa trên con số này, người thiết kế sẽ chọn một máy dập có lực danh nghĩa lớn hơn, ví dụ máy 50 hoặc 60 tấn, để đảm bảo máy hoạt động trong phạm vi an toàn và hiệu quả.

4.2. Thiết kế chày cối và các thành phần định vị dẫn hướng

Chày và cối là hai bộ phận quan trọng nhất, quyết định hình dạng của sản phẩm. Chúng thường được chế tạo từ vật liệu làm khuôn SKD11 và được gia công cơ khí chính xác cao. Bên cạnh đó, các thành phần khác như áo khuôn, tấm giữ, chốt dẫn hướng, và cữ định vị cũng đóng vai trò thiết yếu. Hệ thống dẫn hướng (trụ và bạc dẫn hướng) đảm bảo chày và cối di chuyển đồng tâm, duy trì khe hở chính xác, trong khi cữ định vị giúp đặt phôi đúng vị trí cho mỗi lần dập, đảm bảo sự đồng đều giữa các sản phẩm.

V. Cách tối ưu hóa thiết kế khuôn bằng phần mềm mô phỏng dập

Trong ngành gia công khuôn dập hiện đại, việc ứng dụng công nghệ số là yếu tố then chốt để nâng cao chất lượng và rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm. Tối ưu hóa thiết kế khuôn không còn chỉ dựa vào kinh nghiệm mà còn được hỗ trợ đắc lực bởi các phần mềm thiết kế khuôn và mô phỏng. Các phần mềm như AutoForm, Dynaform cho phép thực hiện mô phỏng quá trình dập một cách trực quan trên máy tính. Kỹ sư có thể nhập vào mô hình 3D của khuôn và các thông số vật liệu, sau đó phần mềm sẽ mô phỏng lại toàn bộ quá trình biến dạng của tấm kim loại khi máy dập hoạt động. Quá trình mô phỏng này giúp dự đoán trước các khuyết tật tiềm ẩn như nứt, nhăn, hoặc mỏng không đều tại các vị trí quan trọng trên chi tiết giá đỡ. Dựa vào kết quả phân tích, kỹ sư có thể điều chỉnh lại thiết kế khuôn, ví dụ như thay đổi bán kính lượn, tối ưu hóa lực chặn, hoặc điều chỉnh hình dạng phôi ban đầu, trước cả khi bắt đầu chế tạo khuôn dập. Việc này giúp tiết kiệm đáng kể chi phí và thời gian cho việc sửa chữa, thử nghiệm khuôn, đồng thời đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng cao ngay từ lần dập đầu tiên. Quá trình bảo trì khuôn dập sau này cũng trở nên dễ dàng hơn khi thiết kế đã được tối ưu hóa.

5.1. Ứng dụng mô phỏng quá trình dập để dự báo lỗi sản phẩm

Sử dụng phần mềm thiết kế khuôn có tích hợp mô phỏng giúp kỹ sư "nhìn thấy" được các vùng vật liệu bị kéo căng hoặc nén quá mức trong quá trình tạo hình. Các kết quả phân tích bằng màu sắc (color map) sẽ chỉ ra các khu vực có nguy cơ bị nứt (thinning) hoặc bị nhăn (wrinkling). Bằng cách này, các vấn đề tiềm ẩn của việc dập kim loại theo yêu cầu được phát hiện và khắc phục sớm, giảm thiểu rủi ro phải làm lại khuôn, một công việc rất tốn kém.

5.2. Vai trò của công ty làm khuôn dập và quy trình bảo trì

Một công ty làm khuôn dập chuyên nghiệp không chỉ thực hiện gia công theo bản vẽ mà còn tư vấn cho khách hàng về tối ưu hóa thiết kế khuôn. Sau khi khuôn được bàn giao và đưa vào sản xuất, quy trình bảo trì khuôn dập định kỳ là rất cần thiết. Bảo trì bao gồm việc làm sạch, bôi trơn các bộ phận chuyển động, kiểm tra và mài lại lưỡi cắt của chày cối khi chúng bị mòn. Một quy trình bảo trì tốt sẽ kéo dài tuổi thọ của khuôn và duy trì chất lượng sản phẩm ổn định trong suốt vòng đời sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH KIM LOẠI TẤM. Khái quái về công nghệ gia công áp lực. Gia công áp lực là một ngành cơ bản trong sản xuất cơ khí. Công nghệ gia công áp lực đã có từ hàng ngàn năm, nó được phát triển không ngừng như các ngành khoa học kỹ thuật khác.

Ngày nay, việc gia công, chế tạo các chi tiết máy cũng như các sản phẩm cơ khí nói chung bằng phương pháp gia công áp lực chiếm khoảng 60 ÷ 80 % các sản phẩm cơ khí. Do vậy, gia công áp lực có một vị trí rất lớn trong công nghiệp chế tạo phụ tùng ôtô, máy kéo, xe máy, hàng dân dụng, y tế, điện tử, và công nghiệpquân sự. Công nghệ GCAL được chia thành 2 lĩnh vực lớn là công nghệ cán kéo và công nghệ dập tạo hình. Phương pháp công nghệ này cũng như các phương pháp công nghệ gia công khác, những vấn đề liên quan : lý thuyết, thiết bị, công nghệ luôn có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và có thể sử dụng các phần mềm hỗ trợ mô phỏng các thiết bị, quá trình.

Khái niệm về công nghệ gia công áp lực. Gia công áp lực là phương pháp gia công vật liệu dựa trên sự biến dạng dẻo, luôn thay đổi hình dạng trong suốt quá trình gia công để đạt được hình dáng, kích thước cuối cùng theo mong muốn, không có sự phá hủy liên kết và bảo toàn thể tích của mình. Gia công áp lực chiếm một vị trí quan trọng với một tỷ trọng ngày càng tăng trong sản xuất cơ khí và luyện kim. Sự phát triển của công nghệ gia công áp lực.

Gia công kim loại bằng áp lực là một ngành cơ bản trong sản xuất cơ khí. Công nghệ gia công áp lực cho phép tạo ra các sản phẩm có hình dáng và kích thước phức tạp đồng thời đảm bảo chất lượng về cơ tính tốt, năng suất cao, giá thành hạ. Do vậy, gia công áp lực có một vị trí rất lớn trong công nghiệp chế tạo phụ tùng ôtô, máy kéo, xe máy, hàng dân dụng và quốc phòng với 2 lĩnh vực lớn là công nghệ cán kéo và công nghệ dập tạo hình. Gia công kim loại bằng áp lực có lịch sử phát triển rất lâu đời.

Từ thời kì đồ đồng, gia công kim loại bằng áp lực gần như là phương pháp duy nhất để tạo hình chi tiết - sản SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 15 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Trung Kiên phẩm. Trong giai đoạn đầu của nền công nghiệp cơ khí, kim loại còn dư dật và không đủ khả năng tạo ra chi tiết có độ chính xác cao, nên gia công kim loại bằng áp lực chỉ tồn tại như một phương pháp chuẩn bị phôi cho gia công cơ khí. Hiện nay và trong tương lai, ngành gia công kim loại bằng áp lực chiếm vị trí rất quan trọng do các ưu điểm nổi bật như: tiết kiệm kim loại (do không có phoi), độ đồng đều về mọi mặt của loại chi tiết cao, chất lượng chi tiết tốt, năng suất lao động cao.

Sản phẩm của gia công kim loại bằng áp lực có mặt ở hầu hết các lĩnh vực công nghiệop: công nghiệp ô tô, xe máy, máy bay, thiết bị điện, điện tử. Tại các nước phát triển trên thế giới như Anh, Nga, Mỹ,…ngành gia công áp lực xuất hiện từ rất sớm và mang lại giá trị kinh tế cao, đóng góp cho nền kinh tế quốc dân. Cùng với trang thiết bị, máy móc tiên tiến với số lượng chiếm khoảng 1/3 tổng số máy gia công cơ khí. Trong suốt hơn 40 năm hình thành và phát triển, ngành gia công áp lực đã có nhiều đóng góp cho nền kinh tế nước nhà.

Từ những năm 1995, Việt Nam đã có thể chế tạo thành công những loại máy uốn thép để tạo ra sản phẩm như: các loại thép định hình phục vụ xây dựng, những thanh chắn đường đạt tiêu chuẩn của Mỹ, máy làm các tấm lợp kim loại… Đây là những sản phẩm Việt Nam thường phải nhập khẩu từ Australia, Đài Loan. Khi chế tạo thành công, sản phẩm của Việt Nam có chất lượng tương đương giá chỉ bằng 1/10 dây chuyền ngoại nhập. Ngoài ra, Việt Nam cũng đã thiết kế và chế tạo thành công những máy ép thủy lực cỡ 500-1000 tấn. Bên cạnh đó, theo chiến lược Quốc gia thì đến năm 2020, Việt Nam cơ bản phải trở thành một nước công nghiệp.

Điều đó chứng tỏ rằng trong một thập niên nữa, ngành công nghiệp cơ khí cũng phải đạt mức độ phát triển tiên tiến của khu vực và thế giới mà gia công áp lực được đánh giá là một trong những "chìa khóa" quan trọng mở cánh cửa công nghiệp hóa Việt Nam. Mặc dù có tiềm năng lớn như vậy nhưng không thể phủ nhận được rằng việc đầu tư phát triển ngành này hiện gặp rất nhiều khó khăn. Nguyên nhân chính phải kể đến là sự đầu tư trang thiết bị để phát triển ngành này rất lớn. Bên cạnh đó, quá trình đào tạo trong các trường đại học cũng chưa được phát triển và đầu tư thích hợp.

SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 16 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Trung Kiên Công nghệ và thiết bị gia công áp lực được coi là một tiêu chí để đánh giá năng lực ngành công nghiệp nặng của một quốc gia. Muốn vậy, cần phải có sự đột phá trong phát triển ngành gia công áp lực. Về lâu dài, cần phải xây dựng một chiến lược phát triển ngành gia công áp lực với các mục tiêu cụ thể.

Hiện nay, Việt Nam đang chủ trương tăng cường các công nghệ phụ trợ trong nhiều lĩnh vực : ô tô, xe máy, dầu khí, xi măng, điện tử, hiện đại hóa trong công nghiệp, nông nghiệp – nông thôn. Vì thế ngành cơ khí nói chung và công nghệ GCAL nói riêng càng cần được chú trọng nghiên cứu và phát triển. Ưu, nhược điểm của công nghệ gia công áp lực. So với công nghệ đúc.

- Ưu điểm:  Khử được một số khuyết tật như rỗ khí, rỗ co, làm cho tổ chức kim loại mịn, cơ tính sản phẩm cao.  Có khả năng biến tổ chức hạt của kim loại thành tổ chức thớ, có khả năng tạo được các tổ chức thớ uốn, xoắn khác nhau làm tăng cơ tính sản phẩm.  Độ bóng, độ chính xác cao hơn các chi tiết đúc.  Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng suất cao, giá thành hạ.

- Hạn chế:  Không gia công được các chi tiết phức tạp.  Không rèn dập được các chi tiết quá lớn.  Không gia công được các kim loại dòn. So với phương pháp gia công cắt gọt.

- Ưu điểm :  Năng suất cao, phế liệu ít, giá thành hạ.  Rèn, dập là những phương pháp cơ bản để tạo phôi cho gia công cắt gọt. - Nhược điểm : Độ bóng, độ chính xác thấp hơn so với gia công cắt gọt. SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 17 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS.

Lê Trung Kiên 1. Công nghệ dập tạo hình kim loại tấm. Giới thiệu công nghệ dập tấm. Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm (băng hoặc dải) để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết với sự thay đổi không đáng kể chiều dày vật liệu và không có phế liệu ở dạng phoi.

Dập tấm thường được thực hiện với phôi ở trạng thái nguội( nên còn được gọi là dập nguội) khi chiều dày ủa phôi nhỏ hoặc có thể phải dập phôi ở trạng thái nóng khi chiều dày lớn. Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ được thực hiện bởi một hay một số công nhân ở một vị trí nhất định trên một máy bao gồm toàn bộ những tác động liên quan để gia công phôi đã cho. Ưu điểm của sản xuất dập tấm  Có thế thực hiện những công việc phức tạp bằng những động tác đơn giản của thiết bị và khuôn.  Có thể chế tạo những chi tiết rất phức tạp mà các phương pháp gia công kim loại khác không thể hoặc khó khăn.

 Độ chính xác của chi tiết tấm tương đối cao, đảm bảo lắp dẫn tốt, không cần qua gia công cơ.  Kết cấu của chi tiết dập tấm cứng vững, bền nhẹ, mức độ hao phí kim loại không lớn.  Tiết kiệm được nguyên vật liệu, thuận lợi cho quá trình cơ khí hóa và tự động hóa do đó năng suất lao động cao, hạ giá thành sản phẩm.  Quá trình thao tác đơn giản, không cần thợ bậc cao do đó giảm chi phí đào tạo và quỹ lương.

 Dạng sản xuất thường là loạt lớn và hang khối do đó hạ giá thành sản phẩm. SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 18 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Trung Kiên  Tận dụng được phế liệu, hệ số sử dụng vật liệu cao.  Dập tấm không chỉ gia công những vật liệu là kim loại mà còn gia công những vật liệu phi kim như: Techtoit, heetinac, và các loại chất dẻo.

Nhược điểm của sản xuất dập tấm.  Đầu tư ban đầu lớn ( khuôn, thiết bị ), do đó chỉ thích hợp với gia công hàng loạt.  Yêu cầu đội ngũ kĩ sư và công nhân lành nghề, có trình độ.  Tính toán công nghệ phức tạp.

Phân loại theo công nghệ dập tấm. Theo đặc điểm biến dạng của quá trình dập tấm, người ta chia thành 2 nhóm chính:  Biến dạng cắt vật liệu.  Biến dạng dẻo vật liệu. Nhóm các nguyên công cắt vật liệu nhằm tách một phần vật liệu này ra khỏi một phần vật liệu này ra khỏi một phần vật liệu khác theo một đường bao khép kín hoặc không khép kín và kim loại bị phá vỡ lien kết giuacw các phần tử ( phá hủy ) tại vùng cắt : Cắt hình, đột lỗ, cắt phôi, cắt trích, cắt chia, cắt mép, cắt tinh, cắt phi kim loại.

Nhóm các nguyên công biến dạng dẻo vật liệu làm thay đổi hình dạng và kích thước bề mặt của phôi bằng cách phân phối lại và dịch chuyển thể tích kim loại để tạo ra chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết nhờ tính dẻo của kim loại và không phá hủy tại vùng biến dạng. Trong đa số trường hợp chiều dày vật liệu phôi hầu như không thay đổi hoặc thay đổi nhỏ nhưng không chủ định như: Dập vuốt ( dập vuốt có biến mỏng và không biến mỏng), uốn ( uốn, cuốn mép, vặn xoắn), dập ép, tạo hình ( dập nổi, lên vành,…) SVTH: Ngô Thanh Bình –CTM4K54-20090231 Trang 19 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS. Lê Trung Kiên 1. Các sản phẩm điển hình.