TÓM TẮT NHANH

Cắt viền các bộ phận ô tô dập là bước hoạt động phụ quan trọng, trong đó phần vật liệu dư thừa—được gọi là pHỤ LỤC hoặc phế liệu —sẽ bị loại bỏ khỏi chi tiết đã tạo hình để đạt được đúng thông số kích thước cuối cùng. Thường diễn ra sau giai đoạn dập sâu, công đoạn cắt viền biến một hình dạng thô, được giữ bởi vành biên thành một chi tiết chính xác, sẵn sàng cho lắp ráp. Các nhà sản xuất chủ yếu sử dụng hai phương pháp: khuôn cắt cơ khí để đảm bảo hiệu suất cao trong sản xuất số lượng lớn (sử dụng cơ cấu điều khiển bằng cam hoặc kẹp) và cắt laser 5 trục cho các mẫu thử nghiệm, lô sản xuất nhỏ hoặc thép bo cứng. Tối ưu hóa giai đoạn này là yếu tố thiết yếu để ngăn ngừa các khuyết tật như ba via và vụn sắt, đồng thời kiểm soát chi phí phế liệu.

Vai trò của công đoạn cắt viền trong quy trình dập ô tô

Trong hệ thống các công đoạn dập kim loại ô tô, cắt viền đóng vai trò cầu nối quyết định giữa việc tạo hình và gia công hoàn thiện chi tiết. Để hiểu rõ chức năng của nó, cần phải nhận thức trước tiên về cơ chế của vẽ quá trình. Khi một tấm phẳng (phôi) được dập thành hình dạng 3D—ví dụ như một tấm cửa hay chắn bùn—thì cần có thêm vật liệu xung quanh chu vi. Vật liệu này, được giữ bởi vành kẹp, điều khiển dòng chảy kim loại vào buồng khuôn để ngăn ngừa nhăn và nứt. Sau khi quá trình dập sâu hoàn tất, phần vật liệu giữ này được gọi là pHỤ LỤC hoặc phế liệu và không còn chức năng gì thêm.

Cắt biên loại bỏ phần dư thừa này để lộ ra hình dạng thực tế của chi tiết. Đây hiếm khi là một quá trình độc lập; thay vào đó, nó được tích hợp vào một chuỗi khuôn chuyển tiếp (Transfer Die) hoặc dies tiến bộ lớn hơn. Thông thường, quy trình thực hiện như sau:

1. Dập phôi: Cắt bố trí ban đầu của tấm phôi.
2. Kéo dây: Tạo hình học 3D phức tạp (tạo phần biên phụ).
3. Cắt bỏ rìa: Loại bỏ chính xác phần biên phụ.
4. Gập mép / Đục lỗ: Gập các tai gá hoặc đục lỗ để lắp ráp.

Độ chính xác của đường cắt biên là yếu tố hàng đầu. Chỉ một sai lệch vài micron cũng có thể ảnh hưởng đến các công đoạn tiếp theo như vòng tròn hoặc vòng tròn , nơi mà cạnh được gấp lại để tạo ra một kết thúc an toàn, mịn màng trên các bộ phận như nắp và cửa. Đối với các kỹ sư, lựa chọn phương pháp cắt không chỉ quyết định độ dung nạp của bộ phận mà còn là ngân sách công cụ và khả năng mở rộng sản xuất.

Phương pháp 1: Cắt kim cơ học (Tiêu chuẩn khối lượng cao)

Đối với sản xuất hàng loạtđiều chạy vượt quá 100.000 đơn vị mỗi nămcải trang bị cơ khí là tiêu chuẩn ngành. Phương pháp này sử dụng công cụ cứng làm từ thép công cụ cứng hoặc cacbít để cắt kim loại trong một cú đạp. Cơ học liên quan đến một hành động cắt ngang trong đó một đấm di chuyển đẩy kim loại qua một nút đệm tĩnh, làm vỡ vật liệu trong một vùng giải phóng được kiểm soát.

Các kỹ sư thường chọn giữa hai phương pháp cơ khí dựa trên các yêu cầu về hình học và chất lượng cạnh của bộ phận:

• Chọn hình: Phương pháp này thường được sử dụng cho vỏ được rút ra hoặc các bộ phận hình cốc. Việc cắt tỉa được thực hiện bằng cách "đẹp" vật liệu vào một bức tường dọc. Mặc dù chi phí hiệu quả và dễ bảo trì hơn, cắt tỉa chèn có thể để lại một bước nhẹ hoặc mỏng ở đường cắt tỉa, có thể không chấp nhận được đối với bề mặt bên ngoài lớp A.
• Shimmy (Cam) Trimming: Đối với các thành phần ô tô chính xác cao, việc cắt giảm bằng cam được ưa thích. Ở đây, các khối lái chuyển đổi chuyển động dọc của máy in thành các nhịp cắt ngang hoặc góc. Điều này cho phép die cắt các cạnh phức tạp, đường viền thẳng đứng với bề mặt kim loại, dẫn đến một cạnh sạch hơn với ít đục. Theo Người chế tạo , đạt được độ trong cắt chính xácthường là 10% độ dày vật liệulà rất quan trọng để ngăn ngừa việc mòn công cụ sớm.

Ưu điểm: Thời gian chu kỳ không sánh kịp (giây cho mỗi phần); kích thước cực kỳ nhất quán; chi phí biến đổi thấp hơn cho mỗi đơn vị.
Nhược điểm: Chi phí vốn cao (CapEx) cho công cụ; đắt tiền và chậm sửa đổi nếu thay đổi thiết kế xảy ra.

Phương pháp 2: cắt laser 5 trục (thay đổi và tạo mẫu)

Khi thiết kế ô tô chuyển sang vật liệu có độ bền cao, trọng lượng nhẹ, việc cắt tỉa cơ khí phải đối mặt với những hạn chế. Thép có độ bền cực cao (UHSS) và các bộ phận thép boron đóng đinh nóng thường quá khó để cắt tỉa một cách kinh tế bằng các khuôn truyền thống, vì chúng sẽ gây ra sự hỏng hóc công cụ nhanh chóng. Vào 5 trục cắt laser .

Laser cắt tỉa sử dụng một chùm ánh sáng tập trung để tan chảy và cắt vật liệu. Một cánh tay robot đa trục hướng dẫn đầu cắt xung quanh các đường viền 3D phức tạp mà không cần tiếp xúc vật lý. Phương pháp này loại bỏ nhu cầu công cụ cứng, cho phép thực hiện ngay lập tức các thay đổi kỹ thuật (ECO) chỉ bằng cách cập nhật chương trình CNC.

Công nghệ này rất quan trọng cho hai kịch bản cụ thể:

1. Chế tạo nguyên mẫu nhanh: Trước khi cam kết đắt tiền, các kỹ sư sử dụng cắt laser để xác nhận hình học và phù hợp của bộ phận.
2. Ép nhiệt: Đối với các bộ phận quan trọng đối với an toàn như trụ B được hình thành ở nhiệt độ cao, vật liệu cứng ngay lập tức. Laser cắt là lựa chọn duy nhất khả thi để cắt các thành phần cứng mà không làm vỡ các đệm cắt thông thường.

Trong khi cắt laser cung cấp không có chi phí công cụ, nó có chi phí hoạt động cao hơn đáng kể (OpEx) do thời gian chu kỳ chậm hơn. Một máy in cơ học có thể cắt một cánh quạt trong 4 giây; một laser có thể mất 90 giây. Tuy nhiên, đối với các nhà sản xuất thu hẹp khoảng cách giữa nguyên mẫu và sản xuất, sự linh hoạt này là vô giá. Các đối tác như Shaoyi Metal Technology tận dụng sự song song này, cung cấp các giải pháp quy mô từ 50 bản thử nghiệm (sử dụng cắt linh hoạt) đến hàng triệu bộ phận sản xuất hàng loạt được chứng nhận IATF 16949 bằng cách sử dụng các dây chuyền in 600 tấn.

Các lỗi cắt tỉa phổ biến & Giải quyết sự cố

Kiểm soát chất lượng trong cắt tỉa bị chi phối bởi cuộc chiến chống lại các khiếm khuyết cạnh. Ngay cả những khiếm khuyết nhỏ cũng có thể dẫn đến sự cố lắp ráp hoặc nguy hiểm an toàn cho công nhân dây chuyền. Giải quyết sự cố thường tập trung vào ba thủ phạm chính: Burrs, sắt vỏ và biến dạng.

1. Burrs và Rollover

A burr là một cạnh sắc, nâng cao, trong khi mép lượn là cạnh tròn ở phía đối diện. Đây là sản phẩm phụ tự nhiên của việc cắt nhưng phải được giữ trong phạm vi dung sai. Độ cao của lỗ rôn quá cao hầu như luôn luôn là do khoảng cách cắt không đúng cách - Không. Nếu khoảng cách giữa đấm và đúc quá lớn, kim loại sẽ bị rách thay vì cắt, tạo ra các vết xước lớn. Nếu khoảng cách quá chặt, công cụ sẽ bị mòn sớm. Việc chỉnh lưỡi và chỉnh lưỡi thường xuyên là điều chỉnh tiêu chuẩn.

2. Đánh giá Sản phẩm làm từ sắt

Các hạt kim loại lỏng lẻo, hay "các mảnh", có thể tách ra trong quá trình cắt và rơi vào khuôn. Nếu những mảnh này rơi vào phần tiếp theo trong quá trình tạo hình, chúng tạo ra mụn nhọt hoặc vết nứt trên bề mặt - một thảm họa cho mỹ phẩm Tấm lớp A . Các giải pháp bao gồm tích hợp thiết bị gỡ phế liệu chân không trong thiết kế khuôn và đảm bảo các lưỡi cắt được sắc bén để ngăn vật liệu vụn vỡ.

3. Biến dạng và Hiện tượng bật hồi

Việc giải phóng lực căng trong chi tiết dập sau khi kéo sâu có thể khiến kim loại bật hồi hoặc xoắn, làm mất độ chính xác về kích thước. Hiện tượng này đặc biệt phổ biến ở các loại thép cường độ cao. Để khắc phục, các kỹ sư sử dụng tấm đệm áp lực để cố định chi tiết chắc chắn trong quá trình cắt và có thể thiết kế đường cắt chủ ý "lệch" một lượng đã tính toán trước để bù đắp hiệu ứng bật hồi.

Quản lý phế liệu & Kinh tế quy trình

Khía cạnh kinh doanh của công đoạn cắt viền xoay quanh quản lý phế liệu . Vì vật liệu cắt ra là phế liệu nên nó đại diện cho giá trị bị mất. Tuy nhiên, việc thiết kế quy trình thông minh có thể giảm thiểu tổn thất này. Sắp xếp tối ưu phần mềm được sử dụng trong giai đoạn dập phôi để sắp xếp các chi tiết trên dải cuộn sao cho tối thiểu hóa phần dư cần thiết, từ đó giảm hiệu quả lượng vật liệu cần phải cắt bỏ về sau.

Việc tháo gỡ và loại bỏ phế liệu cũng là một thách thức về mặt logistics. Trong các khuôn dập liên hoàn tốc độ cao, hệ thống máng dẫn phế liệu và băng tải rung phải tháo dỡ phoi một cách hiệu quả để ngăn ngừa hiện tượng "va đập kép"—tình trạng phế liệu chặn khuôn, gây hư hại nghiêm trọng cho dụng cụ. Đối với các chi tiết ô tô được dập, chi phí của khuôn cắt thường được coi là hợp lý không chỉ vì chất lượng chi tiết mà còn nhờ vào độ tin cậy của hệ thống thải phế liệu, đảm bảo thời gian hoạt động liên tục không bị gián đoạn.

Kết Luận

Cắt mép không chỉ đơn thuần là một thao tác cắt; đó là khoảnh khắc quyết định khi một tấm kim loại trở thành một chi tiết ô tô có độ chính xác về kích thước. Dù sử dụng lực ép mạnh mẽ và tốc độ cao của khuôn cắt cơ học để sản xuất hàng loạt các tấm thân xe, hay độ chính xác tuyệt đối của laser 5 trục để xử lý các cấu trúc an toàn đã qua tôi cứng, mục tiêu vẫn luôn giống nhau: tạo ra một đường cắt sạch, không ba via và nằm trong dung sai nghiêm ngặt. Khi vật liệu ô tô ngày càng phát triển theo hướng các hợp kim cứng hơn và nhẹ hơn, các công nghệ cắt mép cũng liên tục được cải tiến, kết hợp nguyên lý cơ học truyền thống với sự linh hoạt hiện đại của kỹ thuật số.

Các câu hỏi thường gặp

1. Có bao nhiêu 7 bước trong phương pháp dập?

Mặc dù có một số biến thể, quy trình dập tiêu chuẩn 7 bước thường bao gồm: Cắt Blanking (cắt hình dạng ban đầu), Đục lỗ (đục lỗ), Vẽ (tạo hình dạng 3D) Cong (tạo góc), Uốn khí (tạo hình mà không chạm đáy), Dập kín/ép chặt (dập để đạt độ chính xác và độ bền), và cuối cùng là Cắt mép (loại bỏ phần vật liệu thừa khỏi chi tiết đã được tạo hình).

2. Sự khác biệt giữa xén và cắt mép là gì?

Lấy lông là thuật ngữ tổng quát để chỉ việc cắt kim loại theo một đường thẳng, thường được dùng để tạo phôi ban đầu từ cuộn dây. Cắt gọt là một loại hoạt động cắt cụ thể được thực hiện trên một bộ phận đã tạo hình 3D nhằm loại bỏ các mép không đều (phần thêm vào) và đạt được biên dạng chu vi cuối cùng. Việc cắt viền thường yêu cầu các khuôn có hình dạng phức tạp thay vì các lưỡi dao thẳng.

3. Tại sao cần vật liệu "phần thêm vào" nếu nó chỉ bị cắt bỏ sau đó?

The pHỤ LỤC đóng vai như một tay cầm để vòng kẹp có thể giữ chặt trong quá trình dập vuốt. Nếu không có vật liệu dư này, kim loại sẽ chảy vào khoang khuôn một cách mất kiểm soát, dẫn đến hiện tượng nhăn, rách và mỏng nghiêm trọng. Phần thêm vào đảm bảo kim loại được kéo căng đều quanh chày, tự hi sinh để đảm bảo chất lượng của bộ phận hoàn chỉnh.