Dập sâu kim loại tấm: quy trình, tỷ lệ dập và giới hạn

Thực tế điều gì xảy ra trong khuôn

Khuôn dập sâu có bốn bộ phận quyết định kết quả: chày ép tấm kim loại xuống; cối với bán kính miệng cối; tấm giữ phôi ghì chặt phôi trên mặt cối; và khe hở giữa chày và cối, quyết định chiều dày thành.

Điểm mấu chốt là sự chảy của vật liệu. Đáy chi tiết gần như không biến dạng, trong khi vật liệu ở mép bị nén và đi vào thành. Lỗi sinh ra chính ở đó: lực ghì phôi quá yếu thì mép bị nhăn; quá mạnh thì vật liệu không chảy được và bị rách. Giữa hai giới hạn đó là vùng làm việc của quy trình, và vùng này được chỉnh trên khuôn chứ không chỉnh trên máy tính.

Bộ phận khuôn	Kiểm soát điều gì	Biểu hiện khi sai
Bán kính miệng cối	Mức độ dễ chảy của vật liệu	Nứt cạnh thành hoặc chỗ chuyển tiếp xuống đáy
Tấm giữ phôi và lực ghì	Nhăn ở mép so với khả năng chảy	Nhăn ở vành hoặc rách gần đáy
Khe hở chày–cối	Chiều dày thành và độ mỏng thành	Thành quá mỏng, rách đáy, kích thước sai bản vẽ
Dầu bôi trơn	Ma sát, bề mặt và tuổi thọ khuôn	Dính cháy, xước, khuôn mòn nhanh

Tỷ lệ dập: một chi tiết cần bao nhiêu bước

Tỷ lệ dập cho biết đường kính được giảm bao nhiêu trong mỗi bước. Đây là con số quyết định chi tiết ra trong một bước hay phải ủ trung gian rồi dập tiếp.

Vật liệu	Bước đầu	Các bước sau
Thép DC04 theo EN 10130	khoảng 2,0	1,3–1,5
Thép không gỉ 304	khoảng 1,6–1,8	1,2–1,4
Nhôm 3003-O / 1100-O	khoảng 1,8–2,0	1,3–1,5
Đồng thau, đồng đỏ	tùy trạng thái, 1,6–1,9	1,2–1,4

Đây là giá trị tham khảo để thiết kế. Giới hạn thực tế phụ thuộc chiều dày tấm, bán kính miệng cối và dầu bôi trơn.

Ủ trung gian và dập vuốt làm mỏng thành

Mỗi lần biến dạng vật liệu bị biến cứng. Sau vài bước, tấm không còn chịu được bước tiếp theo mà không rách, lúc đó phải ủ: chi tiết mềm trở lại và chuỗi dập tiếp tục. Tại Balford, ủ là công đoạn gia công ngoài, thực hiện qua các xưởng đã được đánh giá; chuỗi dập và việc nghiệm thu vẫn do chúng tôi quyết định.

Dập vuốt làm mỏng thành thì ngược lại: vật liệu không chảy từ mép mà bị é buộc đi qua khe hở hẹp hơn để giảm và ổn định chiều dày thành. Đây là cách làm khi vỏ cần chiều dày xác định và dung sai chặt.

Vật liệu nào dập sâu được

Nhóm	Mác chúng tôi gia công	Dùng cho
Thép dập	DC01 – DC06 theo EN 10130	Vỏ, nắp, ống lót; DC05/DC06 cho chi tiết dập rất sâu
Thép mạ kẽm nhúng nóng	DX53D+Z	Chi tiết chịu ăn mòn
Thép không gỉ	304, 304 DDQ, 316, 430	Nắp cảm biến, tiếp xúc môi chất, môi trường ẩm
Nhôm	1100-O, 3003-O, 6061-O	Giảm khối lượng và dễ tạo hình
Đồng đỏ và đồng thau	Cu ETP và các mác CuZn	Dẫn điện, chi tiết tiếp xúc, bề mặt trang trí
Hợp kim niken	ví dụ Inconel 625	Nhiệt độ cao, môi trường ăn mòn

Mác vật liệu do bản vẽ cùng yêu cầu sử dụng quyết định; tiêu chí chọn vật liệu nằm ở trang vật liệu dập sâu.

Chiều dày thành, dung sai và đo lường

Chiều dày thành là kết quả chứ không phải dữ liệu đầu vào: nó đến từ chiều dày tấm, khe hở và số bước dập. Thực tế chi tiết của chúng tôi nằm trong khoảng 0,25–1,00 mm, phổ biến nhất là 0,50 mm. Với chi tiết dập sâu, bốn thứ được đo: chiều dày thành, độ đồng tâm, chiều cao và không nứt.

Khi chương trình yêu cầu, chúng tôi cung cấp báo cáo mẫu đầu tiên (FAI) và hồ sơ hỗ trợ PPAP; thiết bị đo nằm trong phòng kiểm tra của nhà máy.

Lỗi thường gặp và nguyên nhân

Lỗi	Nguyên nhân phổ biến nhất	Cách khắc phục
Rách đáy hoặc chỗ chuyển tiếp	Tỷ lệ dập quá lớn, bán kính nhỏ, ghì phôi quá chặt	Chia thêm bước, mở bán kính, ủ giữa các bước
Nhăn ở vành hoặc thành	Lực ghì phôi thiếu, tấm quá mỏng	Tăng lực ghì, chỉnh lại phôi
Thành quá mỏng	Khe hở quá hẹp, làm mỏng quá nhiều	Sửa khe hở và làm lại chuỗi dập
Xước và dính cháy	Dầu bôi trơn không phù hợp, nhất là với inox và nhôm	Đổi dầu bôi trơn và kiểm tra bề mặt khuôn
Đàn hồi làm sai kích thước	Vật liệu quá cứng, thiếu bước tinh chỉnh	Thêm bước tinh chỉnh và kiểm tra trạng thái vật liệu

Nguyên tắc thiết kế để dập được

• Hạn chế chiều sâu so với đường kính. Phần vượt giới hạn sẽ thành bước dập, và mỗi bước đều tốn chi phí.
• Đừng để bán kính đáy và góc quá nhỏ. Bán kính chính là khoảng trống vật liệu cần để chảy.
• Chỉ siết dung sai ở chỗ cần thiết. Kích thước tự do làm khuôn đắt và tăng phế phẩm mà không cải thiện gì.
• Tính trước phần cắt và dư. Chi tiết dập được cắt về kích thước cuối sau khi dập; chiều cao trước đó không phải kích thước thành phẩm.
• Ghi vật liệu và chiều dày cùng nhau. Hai yếu tố này quyết định một chuỗi dập có đủ hay không.
• Nêu sớm các công đoạn sau. Mài ba via, ta rô, ghép và lắp ráp đều làm trong cùng nhà máy.

Balford làm được gì với dập sâu

Chúng tôi dập trên máy ép 25–350 t, trong đó có máy ép thủy lực 250 t với bàn 0,8 × 1,2 m dùng cho chi tiết dập sâu và phôi lớn. Đường kính dập tới 250 mm. Khuôn được thiết kế và chế tạo tại nhà máy, nên đổi bán kính miệng cối hay khe hở là quyết định của xưởng khuôn, không phải dự án với nhà cung cấp. Sau đó chi tiết đi qua gia công CNC, mài ba via, ta rô và lắp ráp trước khi đóng gói.

Nhà máy hoạt động theo ISO 9001:2015. Chúng tôi cung cấp chứng nhận vật liệu, báo cáo đo và hồ sơ IMDS khi chương trình yêu cầu. Không có số lượng tối thiểu cố định: với lô nhỏ, chúng tôi cân nhắc giữa khuôn một bước hoặc gia công từ phôi đặc thay vì khuôn liên hoàn.

Điều gì quyết định giá mỗi chi tiết

Giá mỗi chi tiết gồm vật liệu, khấu hao khuôn, số bước dập và các công đoạn sau. Đòn lớn nhất nằm ở thiết kế: bớt một bước, phôi hợp lý và bản vẽ có dung sai hợp lý mang lại nhiều hơn mọi cuộc thương lượng về giá khuôn. Vì vậy chúng tôi xem bản vẽ trước khi báo giá và phản hồi khi một thay đổi giúp sản xuất dễ hơn.

Câu hỏi thường gặp về dập sâu

Dập sâu kim loại tấm là gì?

Là quá trình chày ép phôi tấm phẳng xuyên qua cối, vật liệu chảy từ mép vào và tạo thành chi tiết rỗng liền khối không mối hàn. Gọi là dập sâu khi chiều sâu lớn hơn đường kính.

Một bước dập sâu được bao nhiêu?

Giới hạn bởi tỷ lệ dập: thép DC04 bước đầu khoảng 2,0; inox 304 khoảng 1,6–1,8. Chi tiết sâu hơn cần thêm bước, và nếu vật liệu biến cứng nhiều thì phải ủ trung gian.

Sản lượng bao nhiêu thì nên làm khuôn?

Thường từ vài nghìn chi tiết mỗi năm, vì khuôn chỉ trả tiền một lần. Với số lượng nhỏ, chúng tôi cân nhắc phương án khác. Chúng tôi không có số lượng tối thiểu cố định.

Một bộ khuôn dập sâu giá bao nhiêu?

Phụ thuộc kích thước, vật liệu và số bước dập; đưa con số khi chưa có bản vẽ là đoán. Hãy gửi bản vẽ, chúng tôi phản hồi khả thi, chuỗi dập, giá khuôn và giá mỗi chi tiết, thường trong một ngày làm việc.

Có nhận lô nhỏ và hàng bổ sung không?

Có. Với lô nhỏ và hàng bổ sung, chúng tôi xem trước liệu gia công từ phôi đặc hoặc khuôn một bước có lợi hơn khuôn liên hoàn không.