Bài 4.3Biến dạngChương 4 · Tạo hình tấm và ống

Dập vuốt quay (metal spinning)

Con lăn ép đĩa quay lên một khuôn mẫu

Dập vuốt quay (metal spinning) tạo hình một đĩa kim loại đang quay thành chi tiết tròn, rỗng bằng cách ép nó lên khuôn mẫu, hơi giống tạo hình đất sét trên bàn xoay của thợ gốm. Chao đèn, tô thép không gỉ, loa kèn nhạc cụ đồng và chóp tên lửa đều có thể làm như vậy. Khuôn rẻ, nên nó phù hợp với mẫu thử và lô nhỏ chi tiết tròn.

Ảnh: CC BY-SA 3.0, qua Wikimedia Commons

dập vuốt quay trên máy tiện · hình chiếu cạnhHình chính cho thấy chi tiết giữa chừng; khung bên phải cho thấy nó sau lượt cuối. Các số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới.

Cách hoạt động

Kẹp. Một đĩa phẳng (phôi) được kẹp giữa khuôn mẫu, một hình rắn gọi là mandrel, và một tấm đệm trên ụ động. Ụ động là giá đỡ cuối di chuyển được của máy tiện.
Quay. Động cơ ụ trước quay khuôn mẫu, đĩa và tấm đệm cùng nhau, thường vài trăm đến vài nghìn vòng mỗi phút.
Ép theo từng lượt. Một con lăn tròn, hoặc một dụng cụ đòn bẩy dài cầm tay khi quay, đẩy vào đĩa đang quay. Nó quét qua kim loại hết lần này đến lần khác, đặt nó sát khuôn hơn một chút mỗi lượt.
Hoàn thiện và cắt tỉa. Các lượt cuối ép kim loại khít vào khuôn. Vành lởm chởm được cắt tỉa, thường trên cùng máy, và chi tiết được lấy ra.

Thông số chính

Vật liệu: Nhôm, đồng, đồng thau, thép cacbon thấp và thép không gỉ; cũng có titan và hợp kim niken. Thường dày khoảng 0,5 đến 6 mm; máy CNC nặng vuốt quay tấm dày hơn nhiều
Chi tiết thường gặp: Hình nón, vòm, tô, hình trụ, gương phản xạ đèn, đầu bồn, chóp mũi, loa kèn nhạc cụ
Kích thước chi tiết: Đường kính từ vài centimet đến vài mét
Độ chính xác: Khoảng ±0,1 đến ±0,5 mm, tùy kích thước và vuốt quay tay hay CNC (điều khiển bằng máy tính)
Bề mặt hoàn thiện: Nhẵn, với các vạch dụng cụ tròn mờ thường được đánh bóng đi
Số lượng phù hợp: Từ đơn chiếc đến vài nghìn chi tiết; vuốt quay CNC cũng xử lý loạt lớn hơn
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Khuôn mẫu từ vài trăm đến vài nghìn đô la, thường bằng gỗ hoặc nhựa cho mẫu thử; máy vuốt quay CNC tốn hàng trăm nghìn đô la
Tốc độ: Vài phút mỗi chi tiết khi làm tay; dưới một phút đến vài phút trên CNC

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Chi phí khuôn thấp; khuôn mẫu làm được trong vài ngày
Chi tiết liền mạch không có mối hàn
Đổi thiết kế chỉ cần một khuôn mẫu mới
Dùng được từ đường kính nhỏ đến rất lớn

Hạn chế

Chỉ hình tròn (đối xứng quanh trục)
Chậm hơn mỗi chi tiết so với dập ở sản lượng lớn
Vuốt quay tay phụ thuộc vào thợ vuốt lành nghề
Độ dày thành thay đổi một chút; dung sai chặt cần CNC hoặc gia công thêm

Ứng dụng

Chiếu sángChao đèn và gương phản xạ
Nhà bếp và ăn uốngTô, nồi, phễu, tô trộn
Âm nhạcLoa kèn trumpet và các nhạc cụ đồng khác
Hàng không vũ trụ và quốc phòngChóp mũi, miệng hút động cơ, vòm bình chịu áp
Công nghiệp và HVACĐầu bồn, phễu, vỏ quạt, chi tiết ống gió

Cách nhận biết

Một chi tiết tròn hoàn hảo với biên dạng mượt, liền mạch: hình nón, vòm hoặc tô.
Những vòng đồng tâm mịn hoặc đường xoắn ốc mờ trên bề mặt, do con lăn để lại.
Vành đã cắt tỉa hoặc cuộn ở miệng, và đôi khi một vết nhỏ ở tâm nơi tấm đệm ụ động ép.
Không có đường nối hay mối hàn ở bất cứ đâu.