Dập thể tích, hay còn gọi là rèn khuôn, là phương pháp gia công áp lực hiện đại, cho phép tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp, độ chính xác cao và năng suất cao. Bài viết này sẽ đi sâu vào khái niệm, đặc điểm và các phương pháp dập thể tích.
 

1. Khái niệm và đặc điểm của dập thể tích

• Định nghĩa:
  • Dập thể tích là phương pháp gia công áp lực, trong đó kim loại được biến dạng hạn chế trong lòng khuôn kín dưới tác dụng của lực dập.
  • Tạo ra các chi tiết có hình dạng và kích thước theo yêu cầu.
• Kết cấu khuôn dập (hình 61):
  • Khuôn trên (1) và khuôn dưới (2) được bắt chặt với đe trên và đe dưới của thiết bị.
  • Phôi (3) được đặt trong lòng khuôn.
  • Rãnh bavia (4) để chứa kim loại thừa.
  • Đầu búa (5) và đe dưới (6) tạo lực dập.
• Đặc điểm so với rèn tự do:
  • Độ chính xác và chất lượng vật rèn cao.
  • Khả năng chế tạo chi tiết phức tạp.
  • Năng suất cao.
  • Dễ cơ khí hóa và tự động hóa.
  • Giá thành chế tạo khuôn cao, khuôn chóng mòn.
  • Phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối.
• Công thức chọn phương pháp rèn hợp lý:

• • Nkh: Số chi tiết hợp lý để rèn khuôn.
  • Gkh: Tổng giá thành chế tạo khuôn.
  • m1: Giá thành chi tiết rèn tự do.
  • n1: Giá thành gia công cơ khí chi tiết rèn tự do.
  • m2: Giá thành chi tiết rèn khuôn.
  • n2: Giá thành gia công cơ khí chi tiết rèn khuôn.
  • N: Số lượng chi tiết cần gia công.
  • N > Nkh: Rèn khuôn hợp lý.
  • N < Nkh: Rèn khuôn không kinh tế, rèn khuôn đơn giản hoặc rèn tự do.

2. Các phương pháp dập thể tích

• Dựa trên lòng khuôn:
  • Lòng khuôn hở (hình 62a): Một phần kim loại biến dạng tự do.
    • Dùng cho vật rèn đơn giản hoặc không yêu cầu chính xác.
  • Lòng khuôn kín (hình 62b): Không có bavia trên sản phẩm.
    • Dùng cho chi tiết phức tạp, đòi hỏi chính xác.
    • Yêu cầu tính toán chính xác phôi ban đầu.
• Dựa trên nhiệt độ:
  • Dập khuôn nóng:
    • Nung nóng phôi đến nhiệt độ dẻo và dập trong khuôn.
    • Thường dùng cho thép và hợp kim thép.
    • Ưu điểm: dễ biến dạng, tạo hình dạng phức tạp.
    • Nhược điểm: độ chính xác thấp hơn dập khuôn nguội.
  • Dập khuôn nguội:
    • Dập phôi ở nhiệt độ thường.
    • Thường dùng cho kim loại màu và hợp kim màu.
    • Ưu điểm: độ chính xác cao, bề mặt nhẵn bóng.
    • Nhược điểm: khó biến dạng, giới hạn hình dạng sản phẩm.
  • Dập bán nóng:
    • Dập phôi ở nhiệt độ trung gian.
    • Cân bằng ưu nhược điểm của dập khuôn nóng và dập khuôn nguội.

3. Thiết bị dập thể tích

• Búa dập:
  • Sử dụng lực đập để biến dạng phôi.
  • Thường dùng cho dập khuôn nóng.
• Máy ép dập:
  • Sử dụng lực ép để biến dạng phôi.
  • Thường dùng cho dập khuôn nguội và dập bán nóng.
• Khuôn dập:
  • Khuôn trên và khuôn dưới có hình dạng lòng khuôn giống hình dạng chi tiết.
  • Vật liệu khuôn: thép hợp kim, hợp kim cứng.

4. Quy trình dập thể tích

• Chuẩn bị phôi:
  • Cắt đoạn, nung nóng (nếu dập khuôn nóng).
• Đặt phôi vào khuôn:
  • Đặt phôi vào lòng khuôn dưới.
• Dập phôi:
  • Khuôn trên ép xuống, biến dạng phôi.
• Lấy chi tiết ra khỏi khuôn:
  • Lấy chi tiết ra khỏi khuôn sau khi dập.
• Tu sửa chi tiết:
  • Cắt bỏ phần thừa, gia công bề mặt (nếu cần).

5. Ứng dụng của dập thể tích

• Sản xuất chi tiết ô tô:
  • Trục khuỷu, tay biên, bánh răng, chi tiết khung xe.
• Sản xuất chi tiết máy bay:
  • Cánh máy bay, chi tiết động cơ, chi tiết kết cấu.
• Sản xuất chi tiết tàu thủy:
  • Chi tiết thân tàu, chi tiết động cơ, chi tiết chân vịt.
• Sản xuất chi tiết máy công cụ:
  • Chi tiết trục, bánh răng, chi tiết kết cấu.
• Sản xuất chi tiết máy nông nghiệp:
  • Chi tiết động cơ, chi tiết hộp số, chi tiết hệ thống truyền động.
• Sản xuất chi tiết đường sắt:
  • Chi tiết toa xe, chi tiết đường ray.
• Sản xuất chi tiết dụng cụ cầm tay:
  • Chi tiết búa, kìm, dao, kéo.

Dập thể tích là phương pháp gia công áp lực hiện đại và hiệu quả, tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp, độ chính xác cao và năng suất cao. Việc lựa chọn phương pháp dập, thiết kế khuôn dập và kiểm soát thông số dập phù hợp sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.