TÓM TẮT NHANH

Dập các bộ phận túi khí là một quá trình sản xuất độ chính xác cao nhằm tạo ra những chi tiết quan trọng về an toàn như vỏ bơm phồng, đĩa nổ và bộ khuếch tán. Vì các bộ phận này hoạt động như các bình chịu áp lực cao trong quá trình triển khai, các nhà sản xuất chủ yếu sử dụng dập kéo sâu và dies tiến bộ kỹ thuật để đảm bảo độ bền cấu trúc và khả năng kín khí tuyệt đối. Các vật liệu tiêu chuẩn bao gồm Thép cán nguội 1008 và thép cường độ cao - hợp kim thấp (HSLA), được lựa chọn nhờ sự cân bằng giữa độ dẻo và độ bền kéo.

Thành công trong lĩnh vực này đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn IATF 16949, kiểm soát chất lượng không lỗi và dụng cụ tiên tiến có khả năng duy trì dung sai nhỏ (thường là ±0,05 mm) trong điều kiện sản xuất số lượng lớn. Quá trình này được đặc trưng bởi việc kiểm tra nghiêm ngặt ngay trong khuôn, bao gồm giám sát áp suất và kiểm tra hình ảnh, nhằm đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy trong các tình huống cứu sinh.

Các Bộ Phận Quan Trọng: Những Phần Nào Được Dập?

Mô-đun túi khí là một cụm bao gồm các chi tiết kim loại được thiết kế kỹ lưỡng, mỗi chi tiết đảm nhiệm một chức năng riêng biệt trong chuỗi triển khai. Khác với dập tấm ô tô thông thường, các bộ phận này phải chịu được áp lực nổ mà không bị vỡ thành mảnh.

Vỏ bộ tạo khí và bình chứa

Vỏ bộ tạo khí về cơ bản là một thiết bị chịu áp lực. Được sản xuất chủ yếu thông qua dập định hình sâu , các bộ phận hình trụ này chứa chất đẩy hóa học. Quy trình dập phải tạo ra một container liền mạch có độ dày thành đồng đều để ngăn ngừa hiện tượng vỡ tại vị trí sai khi bơm phồng. Các biến thể bao gồm bình chứa phía người lái (vô lăng) và phía hành khách.

Đĩa nổ

Đĩa nổ là van xả áp suất được hiệu chuẩn chính xác. Như đã ghi nhận bởi IMS Buhrke-Olson , các màng kim loại mỏng này được dập để tạo đường rãnh hoặc làm yếu các vị trí nhất định, đảm bảo chúng mở tức thì ở ngưỡng áp suất chính xác. Cơ chế phá hủy kiểm soát này cho phép khí làm đầy túi khí trong vài miligiây đồng thời ngăn ngừa quá áp.

Tán phun và Tấm lọc

Sau khi khí được giải phóng, nó đi qua các tán phun dập định hình và các tấm lọc. Các tán phun, thường được làm từ thép cán nguội 1008, phân phối dòng khí đều để làm phồng túi khí một cách đối xứng. Các tấm lọc, thường được dập định hình từ thép không gỉ 304, giữ lại các hạt bụi và làm nguội khí đang giãn nở nhằm bảo vệ vải túi khí khỏi hư hại do nhiệt.

Quy trình sản xuất: Dập sâu so với Khuôn dập liên tục

Việc lựa chọn phương pháp sản xuất phù hợp phụ thuộc vào hình dạng và chức năng của chi tiết. Đối với các hệ thống túi khí, hai kỹ thuật nổi bật là dập sâu để chứa đựng và dập khuôn tiến tiến cho các tính năng lắp ráp phức tạp.

Dập sâu để đảm bảo độ kín áp suất

Dập sâu là yếu tố thiết yếu để tạo ra các vỏ bộ phồng khí như đã mô tả ở trên. Quy trình này bao gồm việc kéo một tấm kim loại phẳng vào buồng khuôn để tạo thành dạng rỗng mà độ sâu vượt quá đường kính. Thách thức kỹ thuật then chốt ở đây là kiểm soát dòng chảy vật liệu để ngăn ngừa mỏng thành . Nếu kim loại bị kéo giãn quá mỏng tại vùng bán kính, vỏ bọc sẽ trở thành điểm yếu có thể bị phá hủy nghiêm trọng trong tai nạn.

Dập khuôn liên tục cho các hình học phức tạp

Đối với các bộ phận như giá đỡ lắp ráp và vòng đệm, phương pháp dập khuôn liên tục mang lại tốc độ cao và khả năng tạo hình học phức tạp. Nghiên cứu điển hình của ESI về vòng đệm túi khí đầu gối nhấn mạnh việc sử dụng một khuôn tiến tiến 24 trạm để tạo hình các chi tiết với dung sai 0,1 mm. Phương pháp này đưa một dải kim loại qua nhiều trạm — cắt, uốn và tạo hình đồng thời — để sản xuất các chi tiết hoàn chỉnh với tốc độ vượt quá một triệu đơn vị mỗi năm.

Các nhà sản xuất thường đối mặt với thách thức trong việc mở rộng các quy trình phức tạp này từ giai đoạn kiểm chứng ban đầu sang sản xuất hàng loạt. Các công ty như Shaoyi Metal Technology giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp các giải pháp dập toàn diện, nối liền khoảng cách giữa chế tạo mẫu nhanh (ví dụ: 50 đơn vị để thử nghiệm) và sản xuất số lượng lớn, đảm bảo các bộ phận quan trọng như đòn điều khiển và khung phụ đạt tiêu chuẩn OEM toàn cầu cùng với các bộ phận túi khí.

Công nghệ máy ép servo tiên tiến

Dập túi khí hiện đại cũng tận dụng công nghệ máy ép servo để xử lý các ứng suất đặc thù của công việc. Các máy ép thông thường có thể gặp khó khăn với tải trọng sốc cao phát sinh khi dập thép cường độ cao. Kyntronics ghi nhận rằng cơ cấu điều khiển bằng servo cho phép kiểm soát lực và vị trí chính xác, cho phép kiểm tra chất lượng trong quá trình sản xuất để phát hiện ngay lập tức các khuyết tật trong suốt hành trình dập, thay vì chỉ kiểm tra sau khi hoàn thành sản phẩm.

Khoa học Vật liệu: Các Nhãn hiệu Thép và Khả năng Tạo hình

Việc lựa chọn vật liệu trong dập các bộ phận túi khí là sự cân nhắc giữa khả năng tạo hình (để sản xuất) và độ bền kéo cao (vì an toàn).

• thép cán nguội 1008: Theo Dòng chảy kim loại , đây là loại thép chủ lực trong ngành cho vỏ bộ tạo khí và bộ khuếch tán. Nó có độ dẻo tuyệt vời, cho phép dập sâu mà không bị nứt, đồng thời cung cấp đủ độ bền cho sản phẩm hoàn chỉnh.
• Thép hợp kim thấp cường độ cao (HSLA): Được sử dụng cho các bộ phận cấu trúc như nắp đầu và giá đỡ lắp đặt, những bộ phận này phải chịu được biến dạng dưới tải. Các mác thép HSLA có độ bền kéo cao hơn so với thép mềm nhưng yêu cầu máy ép có lực tấn cao hơn để tạo hình.
• Thép chất lượng kéo sâu (DDQ): Đối với các chi tiết có tỷ lệ chiều sâu trên đường kính cực lớn, thép DDQ được chỉ định nhằm giảm thiểu nguy cơ rách trong quá trình tạo hình.
• thép không gỉ 304: Chủ yếu được sử dụng cho các tấm lọc và các bộ phận bên trong đòi hỏi khả năng chống ăn mòn và ổn định nhiệt trước khí nóng sinh ra từ bộ tạo khí.

Các thách thức kỹ thuật và đảm bảo chất lượng

Yêu cầu "không lỗi" trong sản xuất túi khí không phải là cụm từ mang tính quảng cáo; đây là một yêu cầu thực sự. Một sự cố duy nhất ngoài thực tế có thể dẫn đến tử vong và các đợt thu hồi hàng loạt. Do đó, trọng tâm kỹ thuật chuyển mạnh sang mô hình dự đoán và kiểm tra xác nhận trực tuyến.

Quản lý hiện tượng bật ngược và tăng cứng do biến dạng

Khi các nhà sản xuất chuyển sang sử dụng các vật liệu bền hơn để giảm trọng lượng, hiện tượng bật hồi (kim loại trở lại hình dạng ban đầu sau khi tạo hình) trở nên rõ rệt hơn. Phần mềm mô phỏng tiên tiến (Phân tích phần tử hữu hạn hay FEA) là bắt buộc để dự đoán các hành vi này và bù trừ chúng trong giai đoạn thiết kế khuôn. Ngoài ra, dập sâu gây ra hiện tượng biến cứng do biến dạng, khiến kim loại trở nên giòn khi được tạo hình. Kỹ sư quy trình phải kiểm soát cẩn thận tốc độ kéo và bôi trơn để duy trì độ dẻo của vật liệu.

Cảm biến và Kiểm tra Trong Khuôn

Các nhà sản xuất hàng đầu tích hợp đảm bảo chất lượng trực tiếp vào khuôn dập. Các công nghệ như kiểm tra áp lực trong khuôn và kiểm tra bằng thị giác đảm bảo rằng mọi bộ phận đều được kiểm tra trước khi rời khỏi máy dập. Đối với các đĩa vỡ, tính nhất quán là yếu tố hàng đầu; độ sâu rãnh tạo vết nứt phải được kiểm soát trong phạm vi micromet để đảm bảo đĩa vỡ chính xác ở áp suất đã thiết kế. Bất kỳ sai lệch nào cũng sẽ kích hoạt dừng máy ngay lập tức, ngăn chặn các bộ phận lỗi vào chuỗi cung ứng.

Độ chính xác cứu sống con người

Dập khuôn linh kiện túi khí đại diện cho sự giao thoa giữa sản xuất quy mô lớn và độ chính xác kỹ thuật tuyệt đối. Từ độ bền chắc của vỏ bơm khí được dập sâu đến cơ chế giải phóng được hiệu chuẩn của các đĩa vỡ, mọi bước trong quy trình đều tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt. Đối với các nhà sản xuất ô tô OEM, việc lựa chọn đối tác dập khuôn không chỉ dựa trên năng lực máy dập mà còn là khả năng tích hợp kim loại học tiên tiến, mô phỏng và kiểm tra chất lượng trực tuyến vào một quy trình sản xuất liền mạch.

Các câu hỏi thường gặp

1. Những phương pháp dập kim loại chính nào được sử dụng cho túi khí?

Hai phương pháp chính là dập kéo sâu và dập kim loại tiến triển . Dập sâu được sử dụng cho các chi tiết rỗng, hình trụ như vỏ bộ tạo khí vì phương pháp này tạo ra một bình kín, chịu áp lực cao. Dập khuôn liên tục được dùng cho các chi tiết phức tạp, nhiều đặc điểm như giá đỡ, vòng đệm và tấm khuếch tán, cho phép sản xuất tốc độ cao các hình dạng phức tạp.

2. Những vật liệu nào phổ biến nhất trong dập túi khí?

thép cán nguội 1008 được sử dụng rộng rãi cho vỏ và các tấm khuếch tán nhờ khả năng tạo hình tuyệt vời. 304 Thép không gỉ phổ biến cho các tấm lọc và lưới yêu cầu khả năng chịu nhiệt và ăn mòn. HSLA (Thép cường độ cao - hợp kim thấp) thép được dùng cho các bộ phận kết cấu đòi hỏi độ bền kéo cao hơn để chịu được lực triển khai.

3. Tại sao các đĩa nổ lại quan trọng trong hệ thống túi khí?

Các đĩa nổ hoạt động như van xả áp suất chính xác. Chúng được dập với các đường rãnh hoặc độ dày cụ thể để vỡ ở một mức áp suất xác định. Điều này đảm bảo túi khí bung ra với tốc độ và lực phù hợp trong trường hợp va chạm. Nếu dung sai dập không đúng, túi khí có thể bung quá chậm hoặc phát nổ, gây chấn thương.