Máy dập khuôn (Forming Press): Giải pháp tạo hình kim loại như ý

Trong ngành công nghiệp chế tạo kim loại, máy dập khuôn là một công cụ không thể thiếu, đóng vai trò then chốt trong việc tạo hình tấm kim loại phẳng thành những sản phẩm có hình dạng phức tạp, chính xác. Khác với các loại máy dập cơ thông thường, máy dập khuôn được thiết kế chuyên biệt để tạo hình vật liệu một cách có kiểm soát, thay vì chỉ cắt hoặc đột.

Nội dung bài viết

1 Máy dập khuôn là gì?
2 So sánh máy dập khuôn với máy dập cơ
3 Nguyên lý hoạt động máy dập tạo hình
4 Cấu tạo của máy dập khuôn
5 Các loại máy dập khuôn hiện nay
6 Ứng dụng của máy dập khuôn

Máy dập khuôn là gì?

Máy dập khuôn (Forming Press) là một loại máy ép chuyên biệt dùng để tạo hình kim loại theo một khuôn mẫu có sẵn. Khác với các loại máy dập thông thường dùng để cắt hay đột, máy tạo hình sử dụng một lực ép lớn, tác động từ từ và liên tục lên vật liệu để làm chúng biến dạng dẻo (kim loại bị ép vượt qua giới hạn đàn hồi để giữ lại hình dạng mới sau khi lực được giải phóng).

Đặc điểm nổi bật của máy dập khuôn

1/ Lực ép lớn và ổn định

– Máy dập khuôn được thiết kế để tạo ra và duy trì một lực ép cực lớn (từ vài chục đến hàng nghìn tấn).

– Điều đặc biệt là lực này rất ổn định, không thay đổi đột ngột.

=> Nhờ vậy, vật liệu có đủ thời gian để biến dạng dẻo một cách từ từ và chính xác theo hình dạng của khuôn.

2/ Khả năng điều chỉnh linh hoạt

Người vận hành có thể điều chỉnh chính xác:

– Lực ép: Tùy chỉnh lực dập phù hợp với độ dày và loại vật liệu.

– Tốc độ dập: Điều chỉnh tốc độ di chuyển của chày để vật liệu biến dạng một cách hoàn hảo, đặc biệt quan trọng trong các công việc dập sâu.

– Hành trình dập: Thiết lập hành trình chính xác cho từng chi tiết.

3/ Phù hợp cho công việc dập sâu

– Nhờ lực ép ổn định và hành trình dài, máy dập khuôn rất hiệu quả trong các công việc dập sâu.

=> Tạo ra các sản phẩm có chiều sâu lớn như: bồn rửa, chảo, hoặc thân vỏ xe.

– Lực ép được duy trì giúp vật liệu không bị nứt hoặc biến dạng không mong muốn trong suốt quá trình dập.

4/ Độ chính xác cao

– Nhờ sử dụng công nghệ thủy lực hoặc servo, máy dập khuôn đạt được độ chính xác rất cao.

– Sản phẩm tạo ra có độ đồng đều về kích thước và hình dạng.

– Bề mặt nhẵn mịn, đáp ứng yêu cầu khắt khe của các ngành công nghiệp như: ô tô, hàng không vũ trụ.

5/ Hoạt động êm ái tạo ra một môi trường làm việc an toàn và thoải mái hơn.

So sánh máy dập khuôn với máy dập cơ

Máy dập khuôn và máy dập thông thường có những khác biệt cơ bản về mục đích sử dụng, nguyên lý hoạt động và bản chất lực tác động. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giúp bạn hiểu rõ hơn.

– Máy dập cơ được thiết kế để cắt và đột vật liệu.

+ Nó hoạt động dựa trên việc giải phóng một lực va đập đột ngột tại cuối hành trình để cắt rời vật liệu một cách nhanh chóng.

– Máy dập khuôn (Forming Press) chuyên dùng để tạo hình và định dạng vật liệu.

+ Nó sử dụng một lực ép lớn, tác động từ từ và ổn định để làm vật liệu biến dạng dẻo theo khuôn.

Tiêu chí	Máy dập khuôn (Forming Press)	Máy dập cơ
Mục đích chính	Tạo hình và định dạng vật liệu.	Cắt và đột vật liệu.
Bản chất lực	Lực ép ổn định, tác động từ từ.	Lực va đập đột ngột, tức thời.
Hành trình	Dài và có thể điều chỉnh linh hoạt, phù hợp với việc dập sâu.	Ngắn, chủ yếu để cắt vật liệu.
Nguồn năng lượng	Thường là thủy lực hoặc servo điện.	Thường là cơ khí (bánh đà).
Ứng dụng	Dập sâu, dập uốn, tạo các chi tiết phức tạp.	Đột lỗ, cắt rời, dập các chi tiết phẳng.

>>> Xem thêm các loại máy dập hiện nay:

Nguyên lý hoạt động máy dập tạo hình

Máy dập khuôn hoạt động dựa trên nguyên tắc biến dạng dẻo của vật liệu. Khi vật liệu bị ép vượt qua giới hạn đàn hồi, nó sẽ giữ lại hình dạng mới sau khi lực được giải phóng.

Quá trình này diễn ra như sau:

1/ Tạo lực ép:

– Một hệ thống thủy lực hoặc động cơ servo sẽ tạo ra một lực ép lớn lên chày dập.

– Lực này có thể được điều chỉnh chính xác theo yêu cầu của từng sản phẩm.

2/ Hành trình dập: Chày dập từ từ di chuyển xuống, tiếp xúc với vật liệu.

3/ Tạo hình:

– Lực ép được duy trì, ép vật liệu vào khuôn.

– Vật liệu sẽ biến dạng từ từ, “chảy” vào mọi ngóc ngách của khuôn một cách có kiểm soát.

– Đây là điểm khác biệt lớn nhất so với máy dập thông thường.

4/ Hoàn tất chu trình:

– Sau khi vật liệu đã được tạo hình hoàn toàn, chày dập sẽ rút lên, để lại sản phẩm đã hoàn thiện với hình dạng chính xác theo khuôn.

Nguyên lý hoạt động này mang lại những lợi thế quan trọng:

– Độ chính xác cao, dập sâu mà không bị nứt hoặc gãy.

– Chất lượng sản phẩm đồng đều.

– Có thể điều chỉnh lực, tốc độ và hành trình dập để phù hợp với nhiều loại vật liệu.

Cấu tạo của máy dập khuôn

Cấu tạo của máy dập khuôn được thiết kế để tạo ra và kiểm soát lực ép một cách chính xác. Các bộ phận chính của máy phối hợp nhịp nhàng để thực hiện quy trình tạo hình vật liệu.

1/ Hệ thống tạo lực: Chịu trách nhiệm tạo ra lực ép lớn và ổn định. Có 2 loại:

– Hệ thống thủy lực: Bao gồm bơm thủy lực, xi lanh, piston, van điều khiển và thùng chứa dầu.

+ Bơm tạo ra áp suất dầu, đẩy piston di chuyển và tạo ra lực ép lên chày dập.

+ Van điều khiển giúp kiểm soát chính xác lực, tốc độ và hành trình.

– Hệ thống servo điện: Sử dụng động cơ servo mạnh mẽ để truyền động trực tiếp thông qua cơ cấu vít me và đai ốc.

+ Hệ thống này cho độ chính xác cực cao, tiết kiệm năng lượng và hoạt động êm ái.

2/ Hệ thống dập và khuôn: Hệ thống này biến đổi lực ép thành công việc tạo hình sản phẩm.

– Đầu trượt (Ram): Là một tấm thép vững chắc, di chuyển lên xuống trên các thanh dẫn hướng.

+ Đầu trượt có nhiệm vụ giữ chày dập và truyền lực xuống vật liệu.

– Chày và cối dập: Đây là bộ khuôn, được thiết kế riêng cho từng loại sản phẩm.

+ Chày (Punch): Được gắn ở phía dưới đầu trượt, là bộ phận di chuyển xuống để tác động lực.

+ Cối (Die): Được gắn cố định trên bàn máy, là bộ phận chịu lực và tạo hình sản phẩm.

– Bàn máy: Nơi đặt cối dập và vật liệu.

+ Bàn máy phải đủ cứng vững để chịu được phản lực lớn trong quá trình ép.

– Khung máy: Kết cấu chịu lực chính của toàn bộ máy.

+ Khung máy phải đủ cứng vững để chịu được lực ép cực lớn mà không bị biến dạng.

+ Hai loại khung phổ biến là khung chữ C (cho máy nhỏ) và khung chữ H (cho máy lớn).

3/ Hệ thống điều khiển

– Bộ điều khiển CNC/PLC: Đây là bộ não của máy.

+ Nó cho phép người vận hành lập trình và kiểm soát chính xác các thông số như: lực ép, tốc độ di chuyển và hành trình dập.

Các loại máy dập khuôn hiện nay

Máy dập khuôn được phân loại dựa trên nguồn năng lượng và cấu trúc khung máy.

1/ Phân loại theo nguồn năng lượng

– Máy dập thủy lực: Đây là loại phổ biến nhất.

+ Máy sử dụng áp suất của dầu thủy lực để tạo ra lực ép lớn và ổn định.

+ Lực ép có thể được duy trì trong suốt hành trình, rất phù hợp cho các công việc dập sâu và dập các vật liệu dày, cứng.

– Máy dập khuôn điện servo: Đây là công nghệ tiên tiến nhất.

+ Máy sử dụng động cơ servo để truyền lực trực tiếp, cho phép kiểm soát chính xác vị trí, tốc độ và lực dập.

+ Máy servo rất tiết kiệm năng lượng, hoạt động êm ái và đạt độ chính xác cực cao.

+ Phù hợp cho sản xuất các chi tiết phức tạp, đòi hỏi chất lượng vượt trội.

2/ Phân loại theo cấu trúc khung máy

– Máy dập khung chữ C: Khung máy có hình dạng giống chữ C với một mặt hở.

+ Thiết kế này giúp dễ dàng nạp và tháo vật liệu, phù hợp cho các công việc dập nhẹ và vừa.

+ Tuy nhiên, khả năng chịu lực của nó kém hơn so với khung kín.

– Máy dập khung chữ H: Còn được gọi là máy dập khung kín hoặc khung 4 trụ.

+ Kết cấu vững chắc này giúp máy chịu được lực ép rất lớn, phân bố lực đều, đảm bảo độ cứng vững.

+ Loại máy này thường được dùng cho các công việc dập nặng, yêu cầu độ chính xác cao.

Ứng dụng của máy dập khuôn

Máy dập khuôn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất hàng loạt các sản phẩm có hình dạng phức tạp.

– Ngành công nghiệp ô tô: Dập các tấm kim loại lớn thành các chi tiết phức tạp của thân xe như cửa, nắp ca-pô và các bộ phận khung gầm.

– Sản xuất đồ gia dụng:

+ Bồn rửa và chậu: Dập sâu các tấm thép không gỉ để tạo ra bồn rửa nhà bếp và các loại chậu.

+ Nồi, chảo: Tạo hình các dụng cụ nhà bếp, đảm bảo độ bền và chất lượng sản phẩm.

+ Vỏ máy: Sản xuất vỏ máy giặt, tủ lạnh và các thiết bị điện tử khác.

– Ngành hàng không vũ trụ: Tạo hình các bộ phận từ các hợp kim cứng và nhẹ, đảm bảo độ chính xác tuyệt đối.

– Sản xuất thiết bị điện tử: Dập vỏ máy tính, máy chủ và các linh kiện điện tử bằng kim loại mỏng, yêu cầu độ chính xác cao.

– Ngành xây dựng: Ép các tấm thép dày để tạo ra các bộ phận kết cấu cho các công trình, hoặc ép gạch không nung.

Với khả năng tạo ra những sản phẩm có hình dạng phức tạp, độ chính xác cao và chất lượng bề mặt vượt trội, máy dập khuôn đóng vai trò then chốt trong việc định hình các ngành công nghiệp mũi nhọn như ô tô, hàng không và sản xuất đồ gia dụng.

Hãy liên hệ với VNTECH để được tư vấn chi tiết về các giải pháp dập kim loại phù hợp nhất với doanh nghiệp của bạn.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.