Dập vuốt là một trong những nguyên công nhằm biến đổi phôi phẳng hoặc phôi rỗng để tạo ra các chi tiết rỗng có hình dạng và kích thước cần thiết
Các chi tiết được dập vuốt thường có hình dạng rất khác nhau và được chia thành các nhóm như sau:
- Nhóm các chi tiết có hình dạng tròn xoay Ví dụ như: các chi tiết dạng cốc; các loại thiết bị chiếu sáng như vỏ đèn, chụp đèn, v v (Hình 1 2)
Hình 1 2 Các chi tiết dạng tròn xoay
- Nhóm các chi tiết có hình dạng hình hộp Ví dụ như: các thùng nhiên liệu, các loại vỏ hộp, các thiết bị vỏ bọc trong các thiết bị điện tử, thiết bị đo, v v…(Hình 1 3)
- Nhóm các chi tiết có hình dạng phức tạp có trục đối xứng hoặc không đối xứng Ví dụ như Hình 1 4: các chi tiết từ khung, vỏ ô tô, các chi tiết của máy kéo, máy bay v v…
Hình 1 4 Các chi tiết khung, vỏ ô tô được chế tạo bằng công nghệ dập tấm
Các phương pháp dập vuốt được thực hiện qua nhiều nguyên công và được thể hiện như sơ đồ (hình 1 5)
Theo đặc điểm công nghệ dập vuốt được chia thành hai loại [1]: -
-
Dập vuốt không biến mỏng thành có đặc điểm là chỉ giảm đường kính của phôi còn chiều dày thành của chi tiết hầu như không đổi Trong trường hợp này khe hở giữa chày và cối của khuôn dập vuốt có trị số bằng hoặc lớn hơn chiều dày phôi: w c ≥ t
Dập vuốt có biến mỏng, chiều dày của thành chi tiết sẽ bị giảm đi so với chiều dày của phôi ban đầu và đường kính của phôi cũng sẽ giảm đi một chút nhưng không đáng kể Khi dập vuốt có biến mỏng, khe hở giữa chày và cối có trị số nhỏ hơn chiều dày phôi: w C < t
Theo phương pháp dập: Dập vuốt được chia ra làm hai loại đó là dập vuốt không có hệ thống chặn phôi và dập vuốt có sử dụng hệ thống chặn phôi [2] Trong quá trình dập vuốt không biến mỏng, phần mép vành của phôi có thể không kéo hết vào trong cối đồng thời xuất hiện các ứng suất kéo và ứng suất nén Thành phần ứng suất nén sẽ tác động theo hướng tiếp tuyến (hướng vòng), vì vậy với một tỷ số giữa của đường kính chi tiết dập vuốt và đường kính phôi nhất định có thể gây ra hiện tượng nhăn ở phần vành (hiện tượng mất ổn định ở phần vành) Điều đó sẽ dẫn đến việc kéo các sóng nhăn này vào trong khe hở giữa chày và cối với ứng suất kéo rất lớn gây ra phế phẩm hàng loạt do bị đứt đáy hoặc bị rách Để ngăn ngừa sự tạo nếp nhăn, trong các khuôn dập vuốt người ta thường sử dụng tấm chặn vật liệu, tấm chặn này có tác dụng ép phần vành của phôi vào bề mặt cối, chống lại sự tạo nếp nhăn của vành phôi Do vậy, trong quá trình dập vuốt không biến mỏng người ta còn chia làm hai dạng: dập vuốt có chặn phôi và không có chặn phôi
Dập vuốt được tiến hành trong các khuôn chuyên dùng bao gồm các bộ phận làm việc như: Cối có mép làm việc được bo cung, chày dập vuốt và tấm chặn vật liệu Khi dập vuốt các chi tiết có chiều dày tương đối của phôi S/D lớn thì có thể không cần chặn vật liệu Trong dập vuốt có các kiểu khuôn dập như dập vuốt xuôi sơ đồ Hình 1 6 có cối cố định, chày và tấm chặn phôi di chuyển theo phương thẳng đứng, sơ đồ dập vuốt Hình 1 7 có chày cố định, cối và chặn phôi di chuyển theo phương thẳng đứng Còn như trong Hình 1 8 là sơ đồ dập vuốt ngược, mặt ngoài của phôi được kéo vào cùng phía với chày, mặt trong của phôi lộn ra ngoài Phương pháp này tăng mức độ biến dạng sau một lần dập
Từ những nghiên cứu về khuôn dập vuốt, đề tài lựa chọn mô hình dập vuốt như sơ đồ Hình 1 7 Từ đó thiết kế và gia công bộ khuôn phù hợp với định hướng nghiên cứu
Hình 1 6 Sơ đồ dập vuốt xuôi với cối cố định
Hình 1 7 Sơ đồ dập vuốt xuôi với chày cố định
Hình 1 8 Sơ đồ quá trình dập vuốt ngược trên máy ép thủy lực song động có đẩy dưới [2]
Nguyên công dập vuốt thực hiện phổ biến trên các loại thiết bị [40-41] như máy ép 2 trục khuỷu (tác động kép), máy song động (mô hình 1 9a) hoặc máy tam động và máy ép dập sâu có cơ cấu thực hiện được hành trình lớn Có nhiều dấu hiệu để phân loại máy ép trục khuỷu Tuy nhiên, cách phân loại theo công nghệ được sử dụng phổ biến
Theo cách này có hai nhóm máy ép: máy ép dập tấm và máy ép dập khối Máy ép trục khuỷu dập tấm thường là máy vạn năng có không gian dập và số hành trình tương đối lớn Máy ép thủy lực tùy vào yêu cầu công nghệ mà có nhiều dạng khác nhau Ngày nay, do yêu cầu về năng suất, hành trình của máy lớn nên để tiết kiệm thời gian người ta thiết kế các máy ép có tốc độ làm việc trong 1 chu trình là khác nhau như chế độ không tải, chế độ xuống nhanh, chế độ ép, chế độ lên nhanh của đầu trượt Chính vì vậy trong nghiên cứu này đã sử dụng máy ép thủy lực phục vụ thực nghiệm dập vuốt chi tiết dạng cốc như mô hình 1 9b
a) b)
Hình 1 9 Các thiết bị chính sử dụng để dập vuốt
a) Mô hình máy ép trục khuỷu song động; b) Mô hình máy ép thủy lực song động