Chuyển đến nội dung
Gia công kim loại tấm · Cắt laser & chấn CNC · Dập kim loại · Gia công CNC · Linh kiện cho Robot & UAV · Sẵn sàng PPAP
Tiếng Việt
Engineering AnswersEmail: shawn@balford.net

Ví dụ tính toán dập sâu: một bài toán cụ thể

Một cốc đường kính 40 mm, sâu 30 mm, bằng DC04 dày 1,0 mm — phôi, tỷ số dập, lực dập, máy dập và khe hở cối, toàn bộ quá trình, với mọi giả thiết được ghi lại để bạn kiểm tra.

Ví dụ này để làm gì. Điểm mấu chốt không phải là con số cho riêng chiếc cốc này, mà là thứ tự phải tính: mỗi con số ràng buộc con số tiếp theo — phôi quyết định tỷ số dập, tỷ số dập quyết định số lần dập, số lần dập quyết định lực dập, lực dập quyết định máy dập, và máy dập phải đủ lớn trước khi khuôn đáng để làm.

1. Chi tiết

Thông sốGiá trị
Đường kính ngoài d40 mm
Chiều cao h30 mm
Độ dày thành t1,0 mm
Vật liệuThép dập sâu DC04
Độ bền kéo σB (giả thiết)300 N/mm²

2. Phôi

Với cốc hình trụ, phôi được tính theo diện tích bề mặt; với đáy phẳng và thành đứng thì rút gọn thành:

D ≈ √(d² + 4·d·h)

Với d = 40 và h = 30:

D ≈ √(1600 + 4800) = √6400 = 80 mm

Vậy phôi là 80 mm. Điều này đã cho bạn một thông tin hữu ích: chi tiết cần phôi có đường kính gấp đôi, nghĩa là rất nhiều vật liệu phải chảy vào từ vành, và đó là yếu tố quyết định mọi thứ phía sau.

3. Tỷ số dập và số lần dập

β = D ÷ d = 80 ÷ 40 = 2,0

Tỷ số dập 2,0 nằm ngay sát giới hạn của DC04, với giới hạn lần dập đầu khoảng 1,8–2,0. Thay vì đánh cược vào một nguyên công duy nhất, chi tiết được lên kế hoạch hai lần dập:

Công đoạnĐường kínhTỷ số của công đoạnTrong giới hạn?
Phôi80 mm——
Lần dập thứ nhất55 mm80 ÷ 55 = 1.45có
Lần dập thứ hai40 mm55 ÷ 40 = 1.38có

Chia tỷ số 2,0 thành 1,45 và 1,38 giữ cả hai công đoạn nằm thoải mái trong khả năng của vật liệu. Đồng thời nó tốn thêm một trạm khuôn — đó chính là bài toán cân đo mà mọi báo giá dập sâu thực sự xoay quanh.

4. Lực dập

F = π · dp · t · σB · k

trong đó dp là đường kính chày của công đoạn đó và k là hệ số thực nghiệm tính đến ma sát, uốn qua bán kính cối và phân bố biến dạng thực tế. Với lần dập đầu có hình dạng này, k khoảng 0,6 là điểm khởi đầu hợp lý. Dùng chày của công đoạn đầu, 55 mm:

F = 3,1416 · 55 · 1,0 · 300 · 0,6 ≈ 31.100 N ≈ 31 kN

Khoảng 3,2 tấn lực dập. Cộng thêm bộ giữ phôi, mà với lần dập đầu thường chạy ở 20–30% lực dập:

FNH ≈ 0,25 · 31 kN ≈ 8 kN  →  tổng ≈ 39 kN

5. Máy dập

39 kN chưa đến 4 tấn, nên nếu chỉ xét lực thì gần như máy dập nào cũng làm được. Trên thực tế, máy dập được chọn theo ba yếu tố khác:

Yếu tốVì sao lại quyết định máy dập
Bàn máy và hành trìnhphôi là 80 mm còn chi tiết sâu 30 mm, nên khuôn cần khoảng mở và hành trình tương ứng
Biên dự phòngmáy dập chạy sát tải định mức sẽ mất độ song song và độ dày thành trôi; các xưởng thường tính dư 30–50%
Số công đoạnhai lần dập trong một khuôn cần chiều dài bàn máy cho hai trạm, hoặc hai máy dập riêng

Đó là lý do một chi tiết có lực tính toán nhỏ vẫn có thể cần một máy dập lớn không tương xứng: con số trong công thức là lực, không phải cái máy.

6. Khe hở cối

Khe hở mỗi bên được đặt theo bội số của độ dày tôn. Với DC04 dày 1,0 mm, 1,2–1,4 × t là dải khởi đầu thông thường, tức khoảng 1,2–1,4 mm mỗi bên. Quá chặt thì thành bị cạo và khuôn mòn; quá rộng thì thành bị nhăn thay vì được ép thẳng.

7. Toàn bộ kế hoạch trong một bảng

Đại lượngGiá trịDo đâu mà có
Đường kính phôi80 mmdiện tích bề mặt của cốc thành phẩm
Tỷ số dập tổng2,0phôi ÷ đường kính thành phẩm
Số lần dập2giới hạn vật liệu của DC04
Đường kính trung gian55 mmchia đều tỷ số
Lực dập, công đoạn đầu≈ 31 kNđường kính chày, độ dày, độ bền kéo, hệ số
Lực bộ giữ phôi≈ 8 kN25% lực dập
Khe hở cối mỗi bên1,2–1,4 mm1,2–1,4 × độ dày

8. Hãy tự tính với số của bạn

Ví dụ trên là phép tính đằng sau máy tính lực dập sâu: nhập đường kính phôi, đường kính chày, độ dày và độ bền kéo, nó trả về lực dập, tỷ số dập và tải trọng máy dập. Phương pháp đầy đủ hơn nằm trong Dập sâu: Hướng dẫn kỹ thuật đầy đủ, bao gồm cả trường hợp tỷ số không gọn trong một lần dập.

Đoạn này cố tình không chặt chẽ. Độ bền kéo và hệ số k là giả thiết, và khuôn thực tế được phê duyệt trên máy dập chạy thử, không phải trên bảng tính. Hãy coi các con số là đúng về bậc độ lớn và đúng về trình tự — không phải vật thay thế cho một buổi DFM trên chính chi tiết của bạn.

Liên quan