TÓM TẮT NHANH

Cắt phôi và đục lỗ đều là các quá trình cắt tốc độ cao sử dụng chày và khuôn để cắt tôn tấm. Sự khác biệt cơ bản nằm ở sản phẩm mong muốn. Trong một mẫu đột quá trình khuôn đột xuyên quá trình, phần bị đục ra là phế liệu (gọi là 'nút'), và phần tôn tấm còn lại với lỗ vừa tạo thành là sản phẩm mong muốn.

Quá trình Cắt Cơ bản: Nguyên lý hoạt động của Cắt phôi và Đục lỗ

Về bản chất, cả dập biên và đục lỗ đều là các thao tác cắt cơ khí nhằm tách một mảnh kim loại ra khỏi một tấm hoặc dải kim loại lớn hơn. Quy trình này dựa trên sự tương tác giữa chày (thành phần nam) và cối (thành phần nữ). Khi máy ép hoạt động, nó đẩy chày xuyên qua vật liệu và vào lỗ cối, tạo ra lực cắt lớn làm đứt kim loại. Hành động cơ bản này giống nhau ở cả hai quá trình và xảy ra trong ba giai đoạn riêng biệt.

Theo các phân tích chi tiết về chu kỳ cắt, giai đoạn đầu tiên là sự biến dạng nhựa nén ban đầu. Khi chày tiếp xúc với vật liệu, nó tạo ra lực vượt quá giới hạn đàn hồi của kim loại, khiến vật liệu biến dạng vĩnh viễn. Vật liệu bị uốn cong vào lỗ cối, tạo thành mép cong được gọi là 'vành cối'. Giai đoạn nén ban đầu này là đặc điểm đặc trưng của tất cả các chi tiết dập. Chất lượng và kích thước của vành cối thường là chỉ báo về tình trạng dụng cụ và các thông số quy trình.

Giai đoạn thứ hai là thẩm thấu , đây là giai đoạn cắt thực sự. Khi máy ép tiếp tục hành trình, chày được đẩy sâu hơn vào vật liệu phôi. Các cạnh cắt của chày và cối bắt đầu cắt lớp kim loại, tạo ra một vùng sáng bóng, sạch sẽ trên mép cắt của cả phế liệu và vật liệu gốc. Trong điều kiện lý tưởng, vùng cắt này sẽ chiếm khoảng một phần ba độ dày của vật liệu. Giai đoạn này đòi hỏi lực rất lớn và là lúc độ chính xác của các bộ phận khuôn đóng vai trò quan trọng nhất.

Cuối cùng, quá trình kết thúc bằng gãy giai đoạn này. Áp lực tiếp tục từ chày gây ra các điểm tập trung ứng suất dẫn đến hiện tượng nứt. Các vết nứt lan truyền từ cả phía chày và phía cối của vật liệu cho đến khi chúng gặp nhau, hoàn tất quá trình tách rời. Vết nứt này tạo thành phần 'đứt gãy' trên mép cắt và có thể để lại một mép nhỏ, gồ ghề được gọi là 'ba-via'. Mặc dù về bản chất vật lý là giống nhau, nhưng mục đích thiết kế của khuôn dập biên (blanking die) và khuôn đột lỗ (piercing die) sẽ quy định rõ bên nào của đường cắt trở thành sản phẩm cuối cùng.

Sự khác biệt cốt lõi: Phôi so với phế liệu

Sự khác biệt chính và quan trọng nhất giữa khuôn dập biên và khuôn đột lỗ nằm ở mục đích sử dụng — cụ thể là phần nào của vật liệu bị cắt được xem là sản phẩm và phần nào bị loại bỏ như phế liệu. Dập biên tạo ra các đặc điểm bên ngoài của chi tiết, trong khi đột lỗ tạo ra các đặc điểm bên trong của nó. Sự khác biệt cơ bản này về mục đích sẽ quyết định thiết kế của dụng cụ và trọng tâm kiểm soát chất lượng.

Trong một cắt Blanking trong quá trình gia công, chi tiết được đục xuyên ra khỏi vật liệu nguyên là sản phẩm cần thiết. Phần vật liệu còn lại xung quanh, được gọi là dải phế liệu hoặc khung thừa, sẽ bị loại bỏ. Toàn bộ quy trình được thiết kế nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước và chất lượng mép của chi tiết 'blank' được đục ra. Ví dụ, sản xuất tiền xu, vòng đệm hay phôi bánh răng phẳng đều là các thao tác dập blank vì chi tiết nhỏ tách rời mới chính là sản phẩm cuối cùng.

Ngược lại, một đục lỗ thao tác được thực hiện để tạo lỗ hoặc khe hở trên chi tiết gia công. Trong trường hợp này, phần vật liệu bị đục ra—gọi là slug—được coi là phế liệu. Tấm lớn hơn hoặc chi tiết chính, giờ đã có lỗ với vị trí chính xác, mới là sản phẩm mong muốn. Việc tạo lỗ vít trên vỏ máy tính, khe thông gió trên hộp thiết bị hoặc lỗ định vị trên giá đỡ đều là những ví dụ về thao tác đục lỗ (piercing). Trọng tâm ở đây là độ chính xác về kích thước, hình dạng và vị trí của lỗ.

Sự khác biệt này ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế dụng cụ. Đối với khuôn đột dập, kích thước lỗ khuôn sẽ quyết định kích thước cuối cùng của phôi. Đối với khuôn xuyên lỗ, kích thước của chày (punch) sẽ quyết định kích thước cuối cùng của lỗ. Sự khác biệt tinh tế nhưng quan trọng này định hướng người thợ làm khuôn trong việc áp dụng dung sai chế tạo lên chày hoặc khuôn để đạt được độ chính xác yêu cầu của chi tiết. Nếu bạn cần phần bị cắt ra, bạn dùng phương pháp dập phôi (blanking). Nếu bạn cần một lỗ trên một tấm vật liệu lớn hơn, bạn dùng phương pháp đột lỗ (piercing).

Thiết kế khuôn và khe hở: Các chi tiết kỹ thuật

Ngoài mục đích cốt lõi, thiết kế kỹ thuật của cối dập, đặc biệt là độ hở cắt, là yếu tố quan trọng làm nên sự khác biệt trong các thao tác chất lượng cao. Độ hở cắt được định nghĩa là khoảng cách giữa mép cắt của chày và mép cắt tương ứng của cối dập. Việc thiết lập độ hở phù hợp là yếu tố thiết yếu đảm bảo chất lượng của chi tiết thành phẩm cũng như tuổi thọ của dụng cụ. Việc lựa chọn độ hở này phụ thuộc vào loại vật liệu, độ dày và các đặc tính mong muốn của mép cắt.

Khe hở không đúng sẽ dẫn đến các khuyết tật có thể dự đoán được. Nếu khe hở quá lớn, vật liệu sẽ bị kéo vào lỗ cối trước khi cắt, dẫn đến mép bo tròn lớn và ba via đáng kể. Dải cắt trở nên rất nhỏ, và chất lượng cạnh chi tiết kém. Nếu khe hở không đủ, nó tạo ra ứng suất quá mức lên cả vật liệu lẫn dụng cụ. Điều này có thể gây ra hiện tượng cắt thứ cấp (một dải bóng thứ hai trên bề mặt gãy), yêu cầu lực đột lớn hơn nhiều và dẫn đến mài mòn nhanh các cạnh cắt của chày và cối.

Khe hở tối ưu là sự cân bằng giữa chất lượng cạnh và tuổi thọ dụng cụ. Các hướng dẫn chung đối với thép thường được biểu thị dưới dạng phần trăm chiều dày vật liệu cho mỗi phía:

• Dập Chính Xác: Đối với bề mặt cắt chất lượng cao với ba via tối thiểu, khe hở thường nhỏ, khoảng 5% chiều dày vật liệu.
• Dập thông thường: Để kéo dài tuổi thọ cối và giảm lực đột, khe hở hơi lớn hơn, thường từ 8%-10% chiều dày vật liệu.

Việc đạt được các dung sai chính xác này trong sản xuất dụng cụ đòi hỏi trình độ chuyên môn cao. Các nhà sản xuất hàng đầu về dụng cụ tùy chỉnh, chẳng hạn như Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , chuyên tạo ra các khuôn dập ô tô độ chính xác cao, nơi việc kiểm soát các thông số này là yếu tố thiết yếu để sản xuất hàng triệu chi tiết với chất lượng đồng đều. Một đặc điểm thiết kế quan trọng khác là độ thoát góc, tức là độ côn nhẹ ở lỗ khuôn giúp phôi hoặc mảnh cắt đi qua mà không bị kẹt, đồng thời giải phóng áp lực nội bộ sau khi cắt.

Bối cảnh Công nghiệp: Giải thích về Dập Phôi, Đục Lỗ và Đấm Lỗ

Trong môi trường công nghiệp, các thuật ngữ 'đục lỗ' và 'đấm lỗ' thường được dùng thay thế cho nhau, điều này có thể gây nhầm lẫn. Mặc dù dập phôi là một quá trình riêng biệt, nhưng đấm lỗ lại là một hạng mục rộng hơn và về chức năng thì trùng lặp với đục lỗ. Việc hiểu rõ sự khác biệt này là chìa khóa để đảm bảo giao tiếp rõ ràng trong môi trường sản xuất.

Đấm là thuật ngữ chung cho một quá trình sử dụng chày và cối để tạo ra một chi tiết trên tấm kim loại. Tuy nhiên, trong cách dùng kỹ thuật phổ biến nhất, dập lỗ (punching) ám chỉ một thao tác mà vật liệu bị loại bỏ trở thành phế liệu. Theo định nghĩa này, dập lỗ về cơ bản giống hệt như khoan lỗ (piercing). Cả hai quá trình đều tạo ra các lỗ, rãnh hoặc các chi tiết nội bộ khác trên phôi, và phần vật liệu bị tách ra sẽ bị loại bỏ.

Chìa khóa là luôn xem xét mục đích. Một phép so sánh đơn giản sẽ giúp làm rõ mối quan hệ: nếu bạn dùng máy đục lỗ văn phòng tiêu chuẩn để đục lỗ trên một tờ giấy nhằm bỏ vào bìa kẹp, bạn đang đục lỗ hoặc đấm các lỗ; tờ giấy là sản phẩm và những hình tròn nhỏ bằng giấy là phế liệu. cắt Blanking thu thập những hình tròn nhỏ này để dùng làm giấy kim tuyến, bạn đang; những hình tròn là sản phẩm và tờ giấy lớn là phế liệu.

Tóm tắt mối quan hệ:

• Dập phôi: Vật liệu bị đục ra là sản phẩm mong muốn.
• Đục lỗ: Vật liệu còn lại sau khi dập tạo lỗ là sản phẩm mong muốn.
• Dập lỗ (Punching): Một thuật ngữ chung thường được dùng đồng nghĩa với việc đục lỗ, trong đó mục tiêu là tạo ra một lỗ và phần vật liệu bị loại bỏ là phế liệu.

Do đó, khi thảo luận về một quá trình dập kim loại, điều quan trọng là phải làm rõ phần nào của vật liệu sẽ là sản phẩm cuối cùng. Điều này đảm bảo rằng khuôn dập được thiết kế chính xác và mọi người tham gia, từ kỹ sư đến thợ làm khuôn, đều hiểu rõ mục tiêu của quá trình.

Các câu hỏi thường gặp

1. Sự khác biệt giữa đục lỗ và cắt phôi là gì?

Sự khác biệt cơ bản nằm ở sản phẩm đầu ra mong muốn. Trong quá trình cắt phôi, phần được cắt ra từ tấm kim loại là sản phẩm cuối cùng, dùng để tạo các đặc điểm bên ngoài của một chi tiết. Trong quá trình đục lỗ, phần vật liệu bị cắt ra là phế liệu, và mục tiêu là tạo ra một lỗ hoặc hình dạng bên trong trên phần tấm kim loại còn lại.

2. Khuôn cắt phôi là gì?

Một khuôn dập trống là một công cụ gia công kim loại chuyên dụng bao gồm một chày và một bộ cối. Nó được sử dụng trong máy ép để thực hiện thao tác cắt, tạo ra các chi tiết phẳng từ vật liệu tấm. Đặc điểm nổi bật là bộ cối, kết hợp với chày, được thiết kế để tạo ra một hình dạng cụ thể (gọi là 'phôi') sẽ được sử dụng làm chi tiết hoàn chỉnh.

3. Khe hở giữa chày và cối trong dập trống và dập lỗ là bao nhiêu?

Khe hở giữa chày và cối là khoảng cách giữa các mép cắt của chày và cối. Khe hở tối ưu thay đổi tùy theo độ dày vật liệu và chất lượng yêu cầu. Đối với công việc chính xác yêu cầu ba via tối thiểu, khe hở thường vào khoảng 5% độ dày vật liệu mỗi bên. Đối với các thao tác thông thường, khi ưu tiên kéo dài tuổi thọ dụng cụ, khe hở lớn hơn từ 8%-10% là phổ biến.

4. Sự khác biệt giữa dập trống và dập lỗ là gì?

Trong khi dập phôi tạo ra một chi tiết sử dụng được từ phần vật liệu bị cắt ra, thì dập lỗ thường được dùng như một từ đồng nghĩa với khoan lỗ. Trong quá trình dập lỗ, mục tiêu là tạo ra một lỗ trên phôi, và phần vật liệu bị loại bỏ được xem là phế liệu. Sự khác biệt chính luôn nằm ở chỗ chi tiết bị đẩy ra hay tấm vật liệu còn lại mới là sản phẩm mong muốn.