Bài 4.9Biến dạngChương 4 · Tạo hình tấm và ống

Tạo hình bằng nổ

Một vụ nổ dưới nước đẩy tấm vào một khuôn

Tạo hình bằng nổ dùng một lượng thuốc nổ nhỏ kích nổ dưới nước để đẩy tấm kim loại vào khuôn một mặt. Nước truyền vụ nổ dưới dạng sóng áp suất, như chiếc búa vô hình khổng lồ đập cả tấm cùng lúc. Nó tạo hình chi tiết rất lớn hoặc rất cứng, như vòm tên lửa, mà không cần máy ép đủ lớn để làm việc đó.

tạo hình bằng nổ · mặt cắt bể nước, thuốc nổ, tấm và khuônCác số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới. Đường đứt nét là hình dạng tấm có sau vụ nổ.

Cách hoạt động

Kẹp phôi. Một tấm phẳng (phôi) được kẹp trên khuôn bằng vòng giữ (vòng nặng bắt bu lông quanh mép). Khuôn có thể bằng thép, gang cầu, bê tông hoặc thậm chí sợi thủy tinh cho áp suất thấp.
Hút hết không khí. Bơm chân không hút không khí giữa tấm và khuôn. Không khí bị kẹt sẽ đệm tấm và ngăn nó lấp đầy khuôn.
Đặt thuốc nổ. Bộ cài đặt được hạ xuống bể hoặc hồ nước. Một đội nổ mìn có giấy phép treo lượng thuốc nổ đã định lượng ở khoảng cách đặt trước phía trên tấm.
Kích nổ. Vụ nổ gửi sóng xung kích (mặt sóng áp suất rất cao đột ngột) qua nước. Nước nén được rất ít, nên truyền áp suất đến tấm rất hiệu quả.
Tấm đập vào khuôn. Trong khoảng một phần nghìn giây, tấm đập vào khuôn và sao chép hình dạng của nó. Chi tiết được nhấc ra, kiểm tra và thường cắt tỉa; chi tiết lớn có thể cần vài lần nổ.

Thông số chính

Vật liệu: Thép, thép không gỉ, titan, hợp kim nhôm và niken, thường là mác khó tạo hình
Chi tiết thường gặp: Vòm và đáy lõm lớn, hình nón, chi tiết tên lửa và bình chứa, tấm phức tạp
Kích thước chi tiết: Rộng đến vài mét, do hồ nước chứ không phải máy ép quyết định
Độ chính xác: Khớp khuôn tốt, nhưng đàn hồi ngược và độ dày thay đổi; chi tiết thường được kiểm tra và cắt tỉa sau đó
Bề mặt hoàn thiện: Bề mặt phía khuôn nhẵn; không có vết chày vì không có chày
Số lượng phù hợp: Mẫu thử và loạt rất nhỏ chi tiết lớn
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Thấp so với máy ép cùng lực: không có máy ép, chỉ có khuôn, bể và xử lý thuốc nổ
Tốc độ: Bản thân việc tạo hình mất khoảng một phần nghìn giây; chuẩn bị mỗi lần nổ mất hàng giờ

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Lực khổng lồ mà không cần máy ép khổng lồ
Chi tiết rất lớn liền một khối
Khuôn một mặt rẻ
Tốc độ cao giúp kim loại cứng giãn xa hơn

Hạn chế

Thuốc nổ cần giấy phép, bãi từ xa và an toàn nghiêm ngặt
Chuẩn bị chậm: vài lần nổ mỗi ngày
Khó tự động hóa, nên kém cho sản xuất hàng loạt
Đàn hồi ngược và độ dày khó dự đoán hơn trong máy ép

Ứng dụng

Hàng không và vũ trụVòm bình nhiên liệu tên lửa, chi tiết động cơ, đoạn da máy bay
Bình chịu ápĐáy lõm lớn và nắp đầu cho bình chứa
Kiến trúc và nghệ thuậtTác phẩm điêu khắc và tấm trang trí được tạo hình trên khuôn
Nghiên cứu và mẫu thửChi tiết đơn chiếc bằng kim loại quá cứng cho máy ép hiện có

Cách nhận biết

Vòm hoặc tấm liền khối rất lớn không có đường hàn chạy ngang.
Hình dạng nhẵn, cong nhẹ sao chép khuôn một mặt.
Thường thấy trên tên lửa, bình chứa hoặc tác phẩm nghệ thuật hơn là sản phẩm hằng ngày.