Bài 4.2Biến dạngChương 4 · Tạo hình tấm và ống

Dập và dập vuốt sâu

Cặp khuôn khớp nhau cắt và ép tấm thành hình, thường chỉ trong một giây

Dập tạo hình tấm kim loại giữa các cặp khuôn khớp nhau trong máy ép, một chi tiết mỗi nhát. Dập vuốt sâu là nguyên công dập kéo một phôi phẳng vào cối để tạo chi tiết rỗng liền mạch. Lon nước giải khát, chậu rửa nhà bếp, vỏ pin và tấm thân xe ô tô đều được vuốt theo cách này.

Ảnh: Pressteck S.p.A, CC BY-SA 2.0, qua Wikimedia Commons

dập vuốt sâu một chiếc cốc · 3 giai đoạnBa khung cắt ngang qua giữa một chiếc cốc tròn khi nó được vuốt; các số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới.

Dập và dập vuốt sâu trong một phút, bởi MecMade

Cách hoạt động

Nạp phôi. Một phôi phẳng (miếng cắt từ tấm, ở đây là một đĩa) được đặt lên cối, một khối có lỗ với mép bo tròn. Mép bo tròn đó gọi là bán kính cối.
Kẹp vành phôi. Vòng giữ phôi, một vòng quanh chày, ép vành phôi với lực được kiểm soát. Lực quá nhỏ thì vành bị nhăn; quá lớn thì thành bị rách.
Vuốt. Chày đẩy phần giữa xuống lỗ. Vành trượt vào trong dưới vòng giữ và uốn qua bán kính cối để thành thành cốc.
Đẩy ra và cắt tỉa. Chày và vòng giữ nâng lên, một chốt đẩy đẩy chiếc cốc ra, và vành không đều được cắt tỉa. Chi tiết sâu hơn được vuốt lại ở các giai đoạn sau (vuốt lại), mỗi lần hẹp hơn và sâu hơn.

Trong dập sản lượng lớn, khuôn liên hoàn thực hiện nhiều nguyên công tại các trạm dọc theo dải cuộn: cắt, đột (đục lỗ), uốn và vuốt. Dải di chuyển một trạm mỗi nhát, nên mỗi nhát lại có một chi tiết hoàn chỉnh rơi ra.

Thông số chính

Vật liệu: Tấm dẻo: thép cacbon thấp và thép không gỉ, nhôm, đồng, đồng thau; thường dày khoảng 0,2 đến 6 mm
Chi tiết thường gặp: Lon, cốc, chậu rửa, đồ nấu ăn, bình nhiên liệu, tấm thân xe ô tô, vỏ pin, giá đỡ
Kích thước chi tiết: Từ các vỏ rộng vài milimet đến tấm hông thân xe ô tô dài vài mét
Độ chính xác: Khoảng ±0,1 mm với chi tiết nhỏ; lỏng hơn với tấm lớn
Bề mặt hoàn thiện: Nhẵn, gần với bề mặt vốn có của tấm; đủ tốt cho tấm thân xe sơn
Số lượng phù hợp: Sản lượng lớn: hàng nghìn đến hàng triệu chi tiết, vì khuôn chỉ có lời khi sản xuất quy mô lớn
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Khuôn từ khoảng 10.000 USD cho chi tiết nhỏ đơn giản đến hơn 1 triệu USD cho một bộ khuôn thân xe ô tô; máy ép từ khoảng 100.000 USD đến nhiều triệu USD cho một dây chuyền tấm thân xe
Tốc độ: Một chi tiết mỗi nhát: tấm thân xe lớn khoảng 10 đến 15 chiếc mỗi phút; chi tiết nhỏ trong khuôn liên hoàn hàng chục đến hàng trăm mỗi phút

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Rất nhanh và rẻ tính theo chi tiết khi sản lượng lớn
Chi tiết rỗng liền mạch, kín khít, không có mối hàn
Chi tiết bền, nhẹ; kim loại cứng lên khi bị gia công
Độ lặp lại rất tốt giữa các chi tiết

Hạn chế

Khuôn đắt và mất vài tuần đến vài tháng để chế tạo và hiệu chỉnh
Độ sâu mỗi giai đoạn bị giới hạn: phôi chỉ có thể lớn khoảng gấp đôi đường kính chày
Các lỗi cần kiểm soát: nhăn vành, rách gần góc chày, vành gợn sóng
Thay đổi thiết kế đồng nghĩa với khuôn mới hoặc phải sửa lại khuôn

Ứng dụng

Ô tôCửa, nắp capô, mui xe, chắn bùn, bình nhiên liệu, các-te dầu
Bao bìLon đồ uống và thực phẩm, bình xịt, nắp chai
Nhà bếp và thiết bị gia dụngChậu rửa, nồi, chảo, vỏ thiết bị gia dụng
Điện tử và pinVỏ pin hình trụ, vỏ đầu nối, vỏ chắn nhiễu
Quốc phòngVỏ đạn

Cách nhận biết

Hình rỗng liền mạch, như lon, cốc và chậu rửa, không có đường hàn.
Các góc trong và ngoài ở đáy được bo tròn, sao chép từ bán kính chày và cối.
Một vành sạch, đã cắt tỉa ở miệng, thường được cuộn hoặc gấp lại.
Những vệt xước dọc mờ trên thành ngoài, nơi kim loại trượt qua cối.

So sánh với

Uốn tôn tấm4.1dụng cụ rẻ nhưng chỉ uốn thẳng; dập tạo cả hình 3D trong một nhát.Dập vuốt quay (metal spinning)4.3tạo các chi tiết rỗng tròn tương tự với dụng cụ rẻ, phù hợp lô nhỏ nhưng chậm hơn tính theo chi tiết.Tạo hình thủy lực4.5áp suất chất lỏng thay thế một dụng cụ cứng, cho phép tạo hình phức tạp trong ít giai đoạn hơn.

Xem video

Toledo Metal Spinning · Tổng quan cho người mới về dập vuốt sâu

Hubert Stüken GmbH & Co. KG · Cách một chi tiết được vuốt qua nhiều giai đoạn, do một nhà sản xuất giải thích

Gut Metallumformung AG · Dập vuốt sâu thực tế một chiếc cốc trong máy ép

ANDRITZ Schuler · Một dây chuyền ép thân xe ô tô với robot chuyển tấm giữa các khuôn

Xem ảnh thật

Wikipedia: Deep drawing — sơ đồ quy trình và một dây chuyền dập vuốt sâu
Wikipedia: Stamping (metalworking) — tổng quan về các nguyên công dập
Tìm ảnh trên Wikimedia Commons

Ghi nhớ

Cặp khuôn khớp nhau tạo hình tấm trong một nhát ép; dập vuốt sâu kéo phôi phẳng thành một chiếc cốc liền mạch.
Vòng giữ phôi ngăn vành bị nhăn khi nó trượt vào trong.
Khuôn đắt, nên dập có lời khi sản lượng lớn.