Trong ngành sản xuất ốc vít, khuôn đột đóng vai trò quan trọng trong việc định hình và tạo hình các chi tiết kim loại như bu lông, ốc vít, đinh tán và đai ốc. Những dụng cụ được chế tạo chính xác này là một phần của quy trình tạo hình nguội hoặc nóng, và chúng rất cần thiết để đạt được hình dạng, độ bền cơ học và độ hoàn thiện bề mặt mong muốn của ốc vít. Dưới đây là tổng quan toàn diện về chức năng, các loại và tầm quan trọng của khuôn đột trong sản xuất ốc vít.
1. Định nghĩa và chức năng của khuôn đột
Khuôn đột là dụng cụ chính xác được sử dụng kết hợp với khuôn dập (gọi chung là dụng cụ) để biến dạng phôi kim loại thành các hình dạng cụ thể. Trong sản xuất chốt, đặc biệt là trong các quy trình dập nguội và tạo hình nguội, khuôn đột được sử dụng để đập hoặc đẩy kim loại vào khoang khuôn. Biến dạng kết quả tạo ra hình dạng cơ bản của chốt mà không làm mất vật liệu, giúp tăng cường hiệu suất và độ bền của vật liệu.
Đục là bộ phận nam tạo lực, trong khi khuôn là bộ phận nữ giữ phôi cố định và định hình vật liệu khi nó chảy dưới áp lực. Cả hai cùng thực hiện nhiều thao tác tạo hình khác nhau như đảo, đùn, đột và cắt gọt.
2. Vai trò của khuôn đột trong các giai đoạn sản xuất ốc vít
Quy trình ủ lạnh
Trong tiêu đề lạnh Đối với bu lông và ốc vít, dây hoặc thanh kim loại được cắt theo chiều dài (gọi là phôi), sau đó được đưa vào khoang khuôn. Một mũi đột sau đó đập vào phôi, làm kim loại chuyển động và ép nó theo hình dạng khuôn. Quá trình này thường được sử dụng để tạo hình đầu bu lông hoặc ốc vít.
Đấm đầu tiên (Đấm chính): Được sử dụng để tạo hình dạng ban đầu, thường là phần đầu của chốt.
Đấm cắt: Dùng để cắt bớt vật liệu thừa để đáp ứng dung sai về kích thước.
Đục đùn: Được sử dụng để tạo ren hoặc rãnh thông qua dòng kim loại được kiểm soát.
Tạo hình nhiều trạm
Trong các máy tạo hình liên tục, nhiều trạm đột dập và khuôn thực hiện các thao tác tuần tự trên phôi. Mỗi khuôn đột dập trong chuỗi góp phần định hình dần dần các chi tiết lắp ghép phức tạp với các đặc điểm như khía, rãnh hoặc rãnh khía.
3. Vật liệu và lớp phủ của khuôn đột
Do chịu áp lực và ma sát lớn, khuôn đột dập thường được làm từ thép gió (HSS), cacbua hoặc vật liệu luyện kim dạng bột như SKH-9, SKD61 hoặc ASP23. Những vật liệu này có khả năng chống mài mòn, độ cứng và độ bền tuyệt vời.
Để tăng tuổi thọ và hiệu suất, khuôn đột thường được xử lý bằng lớp phủ bề mặt như:
TiN (Titan Nitride)
TiCN (Titan cacbonitride)
AlCrN (Nhôm Crom Nitrua)
Các lớp phủ này làm giảm ma sát, cải thiện khả năng chống mài mòn và ngăn ngừa hiện tượng trầy xước hoặc kẹt trong quá trình vận hành ở tốc độ cao.
4. Tầm quan trọng của chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất
Độ chính xác và độ bền của khuôn đột ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác kích thước, tính toàn vẹn cơ học và độ hoàn thiện bề mặt của ốc vít. Khuôn đột kém chất lượng hoặc bị mòn có thể dẫn đến các khuyết tật như nứt, hình dạng đầu đột không đều hoặc lệch, dẫn đến sản phẩm bị loại bỏ và tốn kém chi phí.
Hơn nữa, khuôn đột chính xác cho phép sản xuất tốc độ cao với lượng vật liệu lãng phí tối thiểu, điều này rất quan trọng để đáp ứng nhu cầu khối lượng lớn trong ngành công nghiệp ô tô, xây dựng và hàng không vũ trụ.
5. Tùy chỉnh và bảo trì
Khuôn đột dập hiện đại thường được thiết kế riêng dựa trên các thông số kỹ thuật cụ thể của chốt như đường kính, chiều dài, loại đầu đột (lục giác, tròn, ổ cắm, v.v.) và yêu cầu ứng dụng. Các công cụ thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và mô phỏng thường được sử dụng để tối ưu hóa hình dạng khuôn đột dập và đảm bảo tính khả thi của quá trình tạo hình.
Việc bảo dưỡng và mài lại khuôn đột thường xuyên là rất cần thiết để kéo dài tuổi thọ dụng cụ và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều. Một số cơ sở sử dụng hệ thống tự động để theo dõi độ mòn và chủ động lên lịch thay thế dụng cụ.
Phần kết luận
Khuôn dập là không thể thiếu trong quy trình sản xuất ốc vít, cho phép tạo hình bu lông, ốc vít, đinh tán và đai ốc một cách hiệu quả, chính xác và tiết kiệm chi phí. Bằng cách lựa chọn vật liệu, thiết kế và lớp phủ phù hợp - cùng với việc bảo trì đúng cách - các nhà sản xuất có thể đạt được năng suất sản xuất cao trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt. Khi thiết kế ốc vít ngày càng phức tạp, vai trò của khuôn đột được gia công chính xác sẽ tiếp tục là yếu tố then chốt cho sự thành công của ngành.