So sánh và lựa chọn giữa dập khuôn liên tục và dập khuôn chuyển tiếp

Dập khuôn là một quy trình sản xuất được nhiều nhà sản xuất sử dụng. Nó tạo hình kim loại tấm thành nhiều bộ phận khác nhau một cách nhất quán. Phương pháp này cung cấp cho nhà sản xuất một cách thức rất cụ thể để kiểm soát quá trình sản xuất và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp do có nhiều lựa chọn khác nhau.

Tính linh hoạt này đồng nghĩa với việc các nhà sản xuất có rất nhiều kiến ​​thức về các phương pháp dập khác nhau, vì vậy việc hợp tác với một nhà cung cấp vật liệu giàu kinh nghiệm là điều hoàn toàn hợp lý. Khi làm việc với các kim loại như nhôm hoặc thép không gỉ, điều quan trọng là phải hiểu được ứng dụng của hợp kim trong từng quy trình, và điều tương tự cũng đúng với quá trình dập.

Hai phương pháp dập phổ biến là dập khuôn liên tục và dập khuôn chuyển tiếp.

Dập khuôn là gì?
Dập khuôn là một quy trình bao gồm việc đặt một tấm kim loại phẳng lên máy dập. Vật liệu ban đầu có thể ở dạng phôi hoặc cuộn. Sau đó, kim loại được tạo hình thành hình dạng mong muốn bằng khuôn dập. Có nhiều loại dập khuôn khác nhau có thể được sử dụng trên tấm kim loại, bao gồm đột lỗ, cắt phôi, dập nổi, uốn, tạo gờ, đục lỗ và dập chìm.

Trong một số trường hợp, chu trình dập chỉ được thực hiện một lần, đủ để tạo ra hình dạng hoàn chỉnh. Trong các trường hợp khác, quá trình dập có thể diễn ra qua nhiều giai đoạn. Quá trình này thường được thực hiện trên tấm kim loại nguội bằng cách sử dụng khuôn dập chính xác được chế tạo từ thép dụng cụ hiệu suất cao để đảm bảo tính đồng nhất và độ tin cậy của quá trình dập.

Kỹ thuật tạo hình kim loại đơn giản đã có từ hàng nghìn năm trước và ban đầu được thực hiện thủ công bằng búa, dùi hoặc các dụng cụ tương tự. Với sự ra đời của công nghiệp hóa và tự động hóa, các quy trình dập khuôn đã trở nên phức tạp và đa dạng hơn theo thời gian, với nhiều lựa chọn khác nhau.

Dập khuôn liên tục là gì?
Một loại dập phổ biến là dập khuôn liên tục (progressive die stamping), sử dụng một loạt các thao tác dập trong một quy trình tuyến tính duy nhất. Kim loại được cấp vào bằng một hệ thống đẩy nó về phía trước qua từng trạm, nơi mỗi thao tác cần thiết được thực hiện từng bước cho đến khi sản phẩm hoàn thành. Thao tác cuối cùng thường là cắt tỉa, tách phôi ra khỏi phần vật liệu còn lại. Cuộn kim loại thường được sử dụng làm nguyên liệu thô cho các hoạt động dập khuôn liên tục, vì chúng thường được sử dụng trong sản xuất hàng loạt.

Các thao tác dập khuôn liên tục có thể là những quy trình phức tạp, bao gồm nhiều bước trước khi hoàn thành. Việc đẩy tấm kim loại tiến lên một cách chính xác là rất quan trọng, thường sai số chỉ vài phần nghìn inch. Các thanh dẫn hướng hình nón đã được thêm vào máy và chúng kết hợp với các lỗ đã được đục sẵn trên tấm kim loại để đảm bảo sự thẳng hàng chính xác trong quá trình cấp liệu.

Càng nhiều công đoạn tham gia, quy trình càng tốn kém và mất nhiều thời gian; vì lý do kinh tế, nên thiết kế càng ít khuôn dập liên tiếp càng tốt. Điều quan trọng cần lưu ý là khi các chi tiết nằm sát nhau, có thể không đủ khoảng trống cho chày dập. Ngoài ra, các vấn đề phát sinh khi các đường cắt và phần nhô ra quá hẹp. Hầu hết các vấn đề này đều được giải quyết và bù đắp bằng cách sử dụng phần mềm CAD (Thiết kế hỗ trợ máy tính) trong thiết kế chi tiết và khuôn.

Một số ứng dụng của khuôn dập liên tiếp bao gồm nắp lon nước giải khát, dụng cụ thể thao, linh kiện thân xe ô tô, linh kiện hàng không vũ trụ, thiết bị điện tử tiêu dùng, bao bì thực phẩm, và nhiều lĩnh vực khác.

Dập khuôn chuyển nhiệt là gì?
Dập khuôn chuyển tiếp tương tự như dập khuôn liên tục, ngoại trừ việc phôi được chuyển vật lý từ trạm này sang trạm khác thay vì được di chuyển liên tục. Đây là phương pháp được khuyến nghị cho các thao tác dập phức tạp liên quan đến nhiều bước phức tạp. Hệ thống chuyển tiếp tự động được sử dụng để di chuyển các bộ phận giữa các trạm làm việc và giữ các cụm lắp ráp tại chỗ trong quá trình hoạt động.

Nhiệm vụ của mỗi khuôn là định hình chi tiết theo một cách cụ thể cho đến khi đạt được kích thước cuối cùng. Máy dập đa trạm cho phép một máy vận hành nhiều dụng cụ cùng một lúc. Trên thực tế, mỗi khi máy dập tắt khi phôi đi qua, tất cả các dụng cụ đều hoạt động đồng thời. Với công nghệ tự động hóa hiện đại, máy dập đa trạm giờ đây có thể thực hiện các thao tác mà trước đây có thể cần nhiều thao tác khác nhau trên cùng một máy dập.

Do cấu tạo phức tạp, máy đột dập chuyển tiếp thường hoạt động chậm hơn so với hệ thống khuôn dập liên tục. Tuy nhiên, đối với các chi tiết phức tạp, việc thực hiện tất cả các bước trong một quy trình có thể giúp tăng tốc quá trình sản xuất tổng thể.

Hệ thống dập chuyển khuôn thường được sử dụng cho các chi tiết lớn hơn so với quy trình dập khuôn liên tục, bao gồm khung, vỏ và các bộ phận kết cấu. Nó thường xuất hiện trong các ngành công nghiệp sử dụng kỹ thuật dập khuôn liên tục.

Làm thế nào để lựa chọn hai quy trình đó?
Việc lựa chọn giữa hai phương pháp thường phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể. Các yếu tố cần xem xét bao gồm độ phức tạp, kích thước và số lượng chi tiết. Dập khuôn liên tục (progressive die stamping) lý tưởng khi gia công số lượng lớn các chi tiết nhỏ trong thời gian ngắn. Chi tiết càng lớn và phức tạp thì càng cần đến phương pháp dập khuôn chuyển tiếp (transfer die stamping). Dập khuôn liên tục nhanh và tiết kiệm chi phí, trong khi dập khuôn chuyển tiếp mang lại tính linh hoạt và đa dạng cao hơn.

Có một vài nhược điểm khác của phương pháp dập khuôn liên tục mà các nhà sản xuất cần lưu ý. Dập khuôn liên tục thường yêu cầu nhiều nguyên liệu đầu vào hơn. Dụng cụ cũng đắt hơn. Chúng cũng không thể được sử dụng để thực hiện các thao tác yêu cầu các chi tiết phải rời khỏi quy trình. Điều này có nghĩa là đối với một số thao tác, chẳng hạn như uốn mép, tạo cổ, uốn mặt bích, cán ren hoặc dập quay, phương pháp dập bằng khuôn chuyển tiếp sẽ tốt hơn.