Khuôn dập và vẽ chính xác tùy chỉnh cho bình oxy và máy nước nóng nhỏ

I. Đặc tính ứng suất của khuôn dập
Trong quá trình dập, các lực do khuôn chịu đựng chủ yếu bao gồm lực dập, áp suất bên, ma sát và lực đàn hồi. Lực dập là ngoại lực chính gây biến dạng dẻo của phôi, quyết định trực tiếp đến yêu cầu cường độ của kết cấu khuôn; áp suất bên và ma sát ảnh hưởng đến độ chính xác dẫn hướng khuôn và trạng thái dòng nguyên liệu; lực đàn hồi quyết định độ chính xác về kích thước và chất lượng tạo hình của sản phẩm. Việc phân tích toàn diện các yếu tố ứng suất này là điều kiện tiên quyết để thiết kế hợp lý cấu trúc khuôn.

II. Phương pháp tính lực dập
Lực dập là một thông số quan trọng trong quá trình tạo hình dập và độ chính xác tính toán của nó quyết định trực tiếp đến tính hợp lý của thiết kế khuôn. Công thức ước lượng thường được sử dụng như sau:

$$F=L × t × sigma_f$$
Ở đâu:

- $$F$$ là lực dập, tính bằng Newton (N);

- $$L$$ là chiều dài cắt hoặc đột hiệu quả, tính bằng milimét (mm);

- $$t$$ là độ dày tấm phôi, tính bằng milimét (mm);

- $$sigma_f$$ là ứng suất dòng vật liệu, tính bằng megapascal (MPa).

Ứng suất dòng chảy được lấy làm giá trị trung bình của cường độ chảy và độ bền kéo của vật liệu, phản ánh khả năng chống chịu toàn diện của vật liệu trong quá trình biến dạng dẻo.

III. Xem xét áp suất bên và ma sát Áp suất bên bắt nguồn từ ma sát và lực nén của vật liệu tại phần dẫn hướng khuôn và giá trị của nó là một tỷ lệ nhất định của lực dập. Tối ưu hóa hệ số ma sát có thể làm giảm áp suất bên, giảm độ mài mòn của khuôn và kéo dài tuổi thọ của khuôn. Sử dụng chất bôi trơn và tối ưu hóa các thông số quy trình là phương pháp chủ đạo để đạt được điều này.

Áp suất bên $$F_s$$ được tính như sau:

$$F_s=\\mu \\times F$$ Trong đó $$\\mu$$ là hệ số ma sát, được xác định theo điều kiện bề mặt vật liệu và điều kiện bôi trơn, với phạm vi giá trị là 0,1~0,3.

IV. Kiểm tra độ bền kết cấu khuôn Sau khi xác định lực dập và các ứng suất liên quan, cần thực hiện kiểm tra lực trên các bộ phận chính của khuôn để đảm bảo không có biến dạng dẻo hoặc hư hỏng do mỏi khi bị ứng suất. Sử dụng phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (FEA), kết hợp với dữ liệu ứng suất được tính toán, sự phân bố ứng suất trong quá trình vận hành khuôn có thể được mô phỏng chính xác, tạo cơ sở cho việc tối ưu hóa thiết kế.

Việc chọn vật liệu khuôn và quy trình xử lý nhiệt phù hợp để cải thiện độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn của khuôn là sự đảm bảo quan trọng để khuôn có thể chịu được áp suất dập cường độ cao.