Việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho dập nguội phụ thuộc vào nhiều yếu tố: hình học chi tiết, độ bền và độ hoàn thiện bề mặt yêu cầu, cùng môi trường làm việc mà chi tiết sẽ phải chịu đựng trong thực tế.
Dập là quá trình tạo hình trong đó máy ép và dụng cụ khuôn tác động lực lên kim loại tấm, dải, ống hoặc thanh định hình để gây biến dạng dẻo hoặc tách vật liệu, tạo ra chi tiết đúng hình dạng và kích thước yêu cầu. Các nguyên công chính bao gồm cắt phôi, đột lỗ, uốn, dập sâu, tạo hình và gia công hoàn thiện thứ cấp. Ba trụ cột của dập là thiết kế quy trình và khuôn, thiết bị dập, và nguyên vật liệu—tất cả phải phối hợp đồng bộ để tạo ra chi tiết dập chất lượng. Các chi tiết dập phần cứng chính xác được phân loại theo ngành, ứng dụng và đặc tính quy trình.
Gia công dập kim loại chính xác là gì?
- Linh kiện ô tô: chi tiết kết cấu, giá đỡ chức năng, chi tiết ghép tiện, rơ-le và các chi tiết dập liên quan.
- Linh kiện điện tử: đầu nối, chổi tiếp xúc, đầu cực điện và các chi tiết lò xo đàn hồi.
- Linh kiện thiết bị gia dụng: các chi tiết lớn cho thiết bị gia dụng như linh kiện súng điện tử CRT, cùng các chi tiết dập cấu trúc và chức năng cho thiết bị gia dụng nhỏ.
- Khung dẫn IC: khung dẫn dùng cho linh kiện rời và mạch tích hợp.
- Lá thép động cơ: loại một pha, dân dụng, cực từ chắn, DC nam châm vĩnh cửu, công nghiệp và lõi stator liên kết nhựa.
- Lõi máy biến áp: lá thép E, EI và I dùng cho máy biến áp và các ứng dụng từ tính tương tự.
- Cánh tản nhiệt bộ trao đổi nhiệt: vật liệu cánh tản nhiệt cho bộ trao đổi nhiệt công nghiệp, dân dụng và ô tô.
- Các linh kiện khác: chi tiết thiết bị đo lường, phần cứng CNTT, chi tiết âm thanh và camera, thiết bị văn phòng, và phần cứng tiêu dùng thông dụng.
Ưu điểm của Dập chính xác
- Dập mang lại năng suất cao và dễ vận hành, thuận tiện cho việc cơ giới hóa và tự động hóa. Máy ép tiêu chuẩn chạy hàng chục hành trình mỗi phút; máy ép tốc độ cao có thể đạt hàng trăm hoặc hơn một nghìn hành trình. Mỗi hành trình có thể tạo ra một chi tiết hoàn chỉnh, vì vậy rất khó để vượt qua năng suất này.
- Vì khuôn dập kiểm soát kích thước và hình học của chi tiết, các chi tiết dập giữ được dung sai chặt chẽ mà không ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt. Khuôn dập cũng có tuổi thọ cao, do đó chất lượng luôn ổn định và các chi tiết có tính lắp lẫn cao—về cơ bản là giống hệt nhau giữa các lô.
- Dập tạo hình đáp ứng được nhiều kích cỡ và độ phức tạp của chi tiết, từ những linh kiện đồng hồ nhỏ bé đến các thanh dầm khung và tấm thân xe ô tô lớn. Ngoài ra, gia công nguội làm biến cứng vật liệu, nhờ đó chi tiết dập thường có độ bền và độ cứng cao hơn so với phôi ban đầu.
- Dập tạo hình không sinh ra phoi hay phế liệu theo nghĩa gia công truyền thống, sử dụng vật liệu hiệu quả và không cần thiết bị gia nhiệt. Nhờ đó, đây là một quy trình tiết kiệm chi phí, hiệu quả về năng lượng, và các chi tiết dập có chi phí đơn vị thấp hơn.
Các vấn đề trong quy trình dập chính xác
Các khuyết tật dập thường gặp bao gồm: biến dạng và ba via trên chi tiết chính xác; nứt, cong vênh, xước bề mặt và biến dạng góc trên chi tiết uốn; nhăn vành, nhăn thành, hư hỏng thành và nứt trên chi tiết dập sâu; và nứt mép hoặc kéo giãn không đều trên các đặc điểm tạo hình.
Dưới đây là cách giải quyết chúng: thiết kế khuôn với khe hở chày-cối, bán kính góc và dung sai gia công phù hợp. Đối với uốn, tích hợp bù đàn hồi trong dụng cụ và sử dụng bán kính thích hợp để ngăn nứt. Đối với dập sâu, sử dụng tấm giữ phôi với áp suất được kiểm soát để ngăn nhăn, bôi trơn phù hợp để giảm lực cản dập và ngăn mài mòn khuôn hoặc rách chi tiết, đồng thời sử dụng dầu dập đáp ứng yêu cầu quy trình.