CÔNG NGHỆ DẬP TẠO HÌNH TẤM

TS. Đinh Văn Duy Email: Duy.dinhvan@hust.edu.vn BM Gia công áp lực – Viện Cơ khí P301-C10 ĐH Bách Khoa HN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

NỘI DUNG

➢ Giới thiệu về công nghệ dập tấm

➢ Vật liệu sử dụng trong dập tấm

➢ Phân loại dập tấm

➢ Các nguyên công trong dập tấm

➢ Các nguyên công cắt

➢ Dập vuốt

➢ Cắt hình chính xác

➢ Dập nổi và dập nổi mặt

➢ Uốn & Uốn lốc profiles

➢ Lên vành

➢ Tóp miệng

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

➢ Giãn rộng ➢ Miết kim loại

CÔNG NGHỆ DẬP TẤM

Giới thiệu về công nghệ dập tấm

Dập tấm là một phần của quá trình công nghệ bao gồm nhiều nguyên công công nghệ khác nhau nhằm làm biến dạng kim loại tấm (băng hoặc dải) để nhận được các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết với sự thay đổi không đáng kể chiều dày của vật liệu và không có phế liệu ở dạng phoi.

Dập tấm thường được thực hiện với phôi ở trạng thái nguội (nên còn được gọi là dập nguội) khi chiều dày của phôi nhỏ (thường S4 mm) hoặc có thể phải dập với phôi ở trạng thái nóng khi chiều dày của vật liệu lớn.

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ được thực hiện bởi một hay một số công nhân ở một vị trí nhất định trên một máy bao gồm toàn bộ những tác động liên quan để gia công phôi đã cho.

MỘT SỐ SẢN PHẨM DẬP TẤM

ƯU ĐIỂM CỦA DẬP TẤM

• Có thể thực hiện những công việc phức tạp bằng những động tác đơn giản

của thiết bị và khuôn.

• Có thể chế tạo những chi tiết rất phức tạp mà các phương pháp gia công kim

loại khác không thể hoặc rất khó khăn.

• Độ chính xác của các chi tiết dập tấm cao, đảm bảo lắp lẫn tốt, không cần

qua gia công cơ.

• Kết cấu của chi tiết dập tấm cứng vững, bền nhẹ, tiết kiệm được nguyên

vật liệu.

• Thuận lợi cho quá trình cơ khí hoá và tự động hoá do đó năng suất cao, hạ

giá thành sản phẩm, phù hợp với sản xuất loạt lớn và hàng khối

• Quá trình thao tác đơn giản, không cần thợ bậc cao do đó giảm chi phí đào

tạo và quĩ lương.

• Dập tấm gia công được những vật liệu phi kim như: các loại chất dẻo, vải,

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

gỗ...

PHÂN LOẠI CÔNG NGHỆ DẬP TẤM

Theo đặc điểm biến dạng => chia thành 2 nhóm chính:

- Biến dạng cắt vật liệu,

- Biến dạng dẻo vật liệu.

Nhóm các nguyên công cắt vật liệu nhằm tách 1 phần vật liệu này ra khỏi một phần vật liệu khác theo một đường bao khép kín hoặc không khép kín và kim loại bị phá vỡ liên kết giữa các phần tử (phá huỷ) tại vùng cắt.

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Nhóm các nguyên công biến dạng dẻo vật liệu nhằm thay đổi hình dạng và kích thước bề mặt của phôi bằng cách phân phối lại và chuyển dịch thể tích kim loại để tạo ra các chi tiết có hình dạng và kích thước cần thiết nhờ tính dẻo của kim loại và không bị phá huỷ tại vùng biến dạng. Trong đa số các trường hợp chiều dày vật liệu phôi hầu như không thay đổi hoặc thay đổi nhỏ nhưng không chủ định.

PHÂN LOẠI CÔNG NGHỆ DẬP TẤM

VẬT LIỆU DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH TẤM

KIM LOẠI ĐEN

Các loại thép các bon chủ yếu :

➢ Thép kết cấu hợp kim thấp

➢ Thép tấm các bon chất lượng và chất lượng thường

➢ Thép tấm cán nguội từ thép các bon chất lượng dùng để dập nguội

➢ Thép tấm hợp kim kết cấu công dụng chung

...

➢ Thép không gỉ, chịu nhiệt và bền nhiệt

KIM LOẠI MÀU

➢ Nhôm và hợp kim nhôm, đồng, hợp kim magiê, hợp kim titan

➢ Các loại chất dẻo, các loại vật liệu trên cơ sở giấy và cao su, các loại

VẬT LIỆU PHI KIM LOẠI

vật liệu tổng hợp với sự kết hợp phức tạp: kim loại - chất dẻo, kim loại - amiang - cao su. v.v...

Các nguyên công trong dập tấm

Các nguyên công trong dập tấm

Các nguyên công trong dập tấm

Các nguyên công trong dập tấm

Các nguyên công trong dập tấm

Outline of Sheet-Metal Forming Processes

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CÁC DẠNG PHÔI TẤM

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

Mục đích: Cắt thép tấm cán hoặc thép cuộn thành những băng hoặc dải, cắt phôi trước khi dập các chi tiết không gian, rỗng v.v...

Phân loại các phương pháp cắt :

- Cắt vật liệu tấm bằng máy: dao song song,dao nghiêng, dao đĩa (trục dao nghiêng, song song);

- Cắt vật liệu tấm bằng khuôn

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

- Cắt đột CNC, cắt bằng laser, chất lỏng cao áp...

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

Cắt trên các máy cắt có lưỡi dao chuyển động tịnh tiến

Máy cắt dao nghiêng •Nếu coi lực cắt bằng tích số giữa diện tích cắt và trở lực cắt ta có: 0,5. 𝑆2. 𝜎𝑐 𝑡𝑔𝛾

𝑃𝑡 =

•Nếu tính đến độ cùn dao và các yếu tố ảnh hưởng thì lực cắt thực tế sẽ là: 0,5. 𝑆2. 𝜎𝑐 𝑡𝑔𝛾

trong đó: • k: hệ số = 1,11,3; •Pt : lực cắt tính toán theo công thức trên; • c : trở lực cắt của vật liệu ; • S : chiều dày vật liệu ; •  : Góc nghiêng của dao.

𝑃 = 𝑘. 𝑃𝑡 = 1,1 ÷ 1,3

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

Máy cắt dao nghiêng

Chiều dày cắt thông thường : 1 – 16 mm Chiều dài cắt : 3000 – 4500 mm Chiều rộng cắt : 1200 mm

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

Máy cắt dao song song

P = k. L.S.c

Khi cắt trên máy cắt dao song song, lực cắt được xác định theo công thức sau:

trong đó:

k: hệ số = 1,11,3; L: Chiều dài đường cắt; S: chiều dày vật liệu; c: Trở lực cắt của vật liệu.

Xếp hình Layout

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

Máy cắt dao đĩa, trục dao nghiêng

Sử dụng để cắt phôi cong, vật liệu mỏng

Circle shearing machine a) curve shear, b) centring clamp for round blanks, TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

Slitter

Uncoiler

Recoiler

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Sơ đồ máy cắt dao đĩa trục thẳng nhiều cặp đĩa

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

VIDEO MÁY CẮT DAO ĐĨA TRONG DÂY CHUYỀN PHA CẮT TẤM

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

CẮT HÌNH VÀ ĐỘT LỖ VẬT LIỆU TẤM BẰNG KHUÔN:

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

C¾t tù do

CẮT HÌNH VÀ ĐỘT LỖ

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

C¾t cã chÆn

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Một số phương pháp giảm lực cắt đột: Để giảm lực cắt, đột : đột bằng các chày có chiều dài khác nhau; cắt đột bằng chày và cối có mép nghiêng (Lực cắt đột có thể giảm đi 3040%).

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CÁC PHƯƠNG PHÁP XẾP HÌNH CƠ BẢN

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

Xếp layout

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CÁC NGUYÊN CÔNG CẮT

trong đó:

L – chu vi cắt s - chiều dày vật liệu  c - trở lực cắt = (0.7÷0.8)σb(hoặc Rm) F = s.L (diện tích vùng cắt) k=1.1÷1.3

Tính toán các thông số cơ bản: Lực cắt, lực gỡ, khe hở chày cối, kích thước làm việc của chày và cối. Pc = F.c.= L.s.c Chọn máy Pm =k . Pc Pgỡ = (7÷10%).Pc Từ Pgỡ => Chọn lò xo

Tính toán các thông số cơ bản của khuôn cắt hình – đột lỗ

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

For Blanking

Tính toán các thông số cơ bản của khuôn cắt hình – đột lỗ

For piercing (punching)

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Tính toán các thông số cơ bản của khuôn cắt hình – đột lỗ

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Size of the break clearance u

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Tính toán các thông số cơ bản của khuôn cắt hình – đột lỗ

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn: Gạt phôi cứng, gạt phôi mềm, mềm-cứng

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

GIỚI THIỆU CÁC LOẠI KHUÔN DẬP TẤM ĐIỂN HÌNH

KHUÔN ĐỘT LỖ - PIERCING

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KHUÔN CẮT - ĐỘT PHỐI HỢP

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KHUÔN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

SO SÁNH KHUÔN DẬP PHỐI HỢP VÀ KHUÔN LIÊN TỤC

BẢN THIẾT KẾ 2D KHUÔN LIÊN TỤC CẮT HÌNH ĐỘT LỖ

Khuôn liên tục cắt hình đột lỗ: 1 Chày; 2 Gạt cứng; 3 Dải phôi; 4 Cối cắt đột; 5 Tấm cữ dẫn phôi; 6 Đệm đàn hồi; 7 Kẹp phôi; 8 Cữ định vị phôi; 9 Chày cắt theo bước; 10 Cữ tạm thời (bước đầu tiên); 11 Lò xo hồi.

Methods of positioning the individual blank or workpiece: a) with dowels; b) with ring; c) with rail

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn: Định vị phôi

Kết cấu khuôn: Định vị phôi

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Một số dạng cữ phôi (định vị phôi dải)

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn: Cách định vị, gá đặt chày cối

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn: Cách định vị, gá đặt chày cối

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn: Cách định vị, gá đặt chày cối

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn: Cách định vị, gá đặt chày cối

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Khuôn dập rotor và stator của electric motor.

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Video: Khuôn dập liên tục

Cắt hình chính xác – Fine Blanking

Một số chi tiết trong dụng cụ đo, đồng hồ, ôtô... yêu cầu phải nâng cao chất lượng bề mặt cắt và độ chính xác về hình dạng, kích thước chi tiết cắt đột => sử dụng các phương pháp cắt hình chính xác (hoặc sử dụng nguyên công gọt trong khuôn).

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Đặc điểm: phôi trước khi cắt được nén với áp lực lớn ngay sát ổ biến dạng bởi vòng gân hình nêm trên tấm chặn của khuôn => nâng cao tính dẻo

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

SO SÁNH CẮT HÌNH THÔNG THƯỜNG VÀ CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

SO SÁNH CẮT HÌNH THÔNG THƯỜNG VÀ CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

QUÁ TRÌNH CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Break clearance

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH

Forces during fine blanking

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Forces during fine blanking

KHUÔN CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

1 blanking punch; 2 blanking plate; 3 ejector; 4 guide/vee-ring plate; 5 inner form punch; 6 inner form ejector pin; 7 pressure pins; 8 back-up plate; 9 holding ring; 10 piercing punch retaining plate; 11 pressure pad; 12 punch base; 13 ejector bridge; 14 base plate; 15 latch bolt; 16 upper frame; 17 lower frame; 18 gib unit

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Die systems: “moving punch” and “fixed punch” systems. Moving-punch tools are mainly used for small-to-medium-sized parts and are generally used on mechanical fineblanking presses. Moving punch system:

KHUÔN CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

Fixed punch system, complete blanking die: 1 blanking punch; 2 blanking plate; 3 ejector; 4 inner form punch; 5 piercing punch; 6 inner form ejector; 7 ejector pins; 8 vee-ring plate; 9 pressure plate; 10 piercing punch retaining plate; 11 intermediate plate; 12 back-up plate; 13 pressure pins; 14 latch bolt; 15 guide plate; 16 upper frame; 17 lower frame; 18 gib unit; 19 shrink ring

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

The fixed punch system is suitable for all die types – in particular for the manufacture of thick, large parts.

THIẾT BỊ CHO CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Layout of a mechanical fine blanking press

Layout of a hydraulic fine blanking press

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

THIẾT BỊ CHO CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

DÂY CHUYỀN THIẾT BỊ CẮT HÌNH CHÍNH XÁC

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Overall line for the manufacture of synchronous tapered cups with a 14,000 kN CNC controlled fine blanking press

Sản phẩm và khuôn cắt hình chính xác

Fine blanked components in the automatic TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN transmission of a passenger car

Fine blanking with a blanking and piercing tool (Source Feintool AG)

components for computer harddrives

Video khuôn và thiết bị dập chính xác

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

Dập vuốt là một nguyên công nhằm biến đổi phôi phẳng hoặc phôi rỗng để tạo ra các chi tiết rỗng có hinh dạng và kích thước cần thiết.

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Sample applications: deep-drawn parts used in the automotive industry (sourceBMWAG)

Ứng dụng: Phương pháp dập vuốt được dùng để chế tạo các chi tiết thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau: Công nghiệp ô tô (cánh cửa, cốp xe, bình chứa nhiên liệu…), hàng tiêu dùng (nồi, niêu….), hàng không…

DẬP VUỐT

SƠ ĐỒ DẬP VUỐT

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Quá trình dập vuốt

DẬP VUỐT

Ứng dụng

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

Phân loại dập vuốt

Phân loại theo hình dạng sản phẩm: Nhóm các chi tiết tròn xoay (đối xứng trục), dạng hình hộp, hình dạng phức tạp.

Theo đặc điểm công nghệ:

➢ Dập vuốt không biến mỏng thành, Dập vuốt có biến mỏng thành (chủ

➢ Dập vuốt xuôi, Dập vuốt ngược

định là giảm chiều dày phôi);

Theo phương pháp dập: Dập vuốt không có hệ thống chặn, Dập vuốt có sử dụng hệ thống chặn phôi.

* Trong khuôn khổ học phần CN GCAL, chỉ đề cập đến dập vuốt chi tiết dạng cốc trụ. Dập vuốt hình hộp, côn, dạng bậc, dập có biến mỏng thành, dạng phức tạp được đề cập đến trong học phần Công nghệ dập tạo hình tấm (Môđun 2. Công nghệ và khuôn dập tạo hình).

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Dập vuốt không biến mỏng Dập vuốt có biến mỏng

DẬP VUỐT

Dập vuốt có biến mỏng thành

N. Bay (2002)

VAW Aluminium AG (2001)

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

Dập vuốt không có chặn phôi Dập không có chặn từ phôi phẳng và phôi rỗng

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

§iÒu kiÖn ®Ó dËp vuèt kh«ng cã chÆn ph«i mét c¸ch gÇn ®óng, cã thÓ sö dông c«ng thøc cña L.. Sophman:

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Mô phỏng quá trình dập vuốt không chặn với cối côn và không côn

DẬP VUỐT

Dập vuốt có chặn phôi Dập vuốt có chặn phôi được thực hiện trong khuôn có tấm chặn trên máy ép tác dụng đơn hoặc kép. Khi có chặn sẽ làm cho phần vành phôi biến dạng ổn định tránh tạo ra phế phẩm.

DËp cã chÆn tõ ph«i ph¼ng vµ ph«i rçng TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Dập vuốt ngược

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

VIDEO QUÁ TRÌNH DẬP VUỐT TRONG THỰC TẾ

DẬP VUỐT

Hệ số dập vuốt và các yếu tố ảnh hưởng

Hệ số dập vuốt:

là tỷ số giữa đường kính sau và trước lúc dập:

Đối với những chi tiết tròn xoay dập vuốt không biến mỏng thành, hệ số dập vuốt

➢ Hệ số dập vuốt đặc trưng cho khả năng thu nhỏ đường kính trước và sau khi dập. Mong muốn hệ số dập vuốt nhỏ => giảm được số bộ khuôn dùng để dập, giảm thời gian máy, tiết kiệm chi phí.

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

➢ m càng nhỏ thì mức độ biến dạng của kim loại càng lớn. Nếu mức độ biến dạng đó vượt quá giới hạn bền của vật liệu sẽ gây lên phế phẩm => xác định m có ý nghĩa lớn.

DẬP VUỐT

Những yếu tố ảnh hưởng đến hệ số dập vuốt:

1. Tính chất cơ học và trạng thái bề mặt vật liệu dập (giới hạn bền σb; giới hạn

chảy σs; độ giãn dài tương đối δ);

2. Chiều dày vật liệu (s/D);

3. Phương pháp dập vuốt (có chặn hay không có chặn,...);

khe hở hợp lý, bôi trơn đúng chế độ...);

4. Hình dáng hình học (bán kính lượn cối...), chất lượng khuôn (độ nhám bề mặt,

5. Tốc độ dập vuốt;

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

6. Thứ tự dập vuốt (lần đầu lấy m nhỏ, sau tăng dần...), quá trình nung ủ.

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Các bước dập vuốt

DẬP VUỐT

Xác định số lần dập vuốt: Nếu biết mức độ dập vuốt cho phép K=D/d ở nguyên công đầu và các nguyên công sau (tính toán hoặc thực nghiệm) => đường kính của bán thành phẩm ở các nguyên công trung gian:

Nếu coi rằng khi dập vuốt không qua ủ trung gian, mức độ dập vuốt ở các nguyên công sau thay đổi không đáng kể, nghĩa là:

𝐷0

K2 = K3 = K4 =...Kn = K

2 − 𝑑𝑛 2 4. 𝑑𝑛

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

𝐻𝑛 =

XÁC ĐỊNH PHÔI DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

XÁC ĐỊNH PHÔI DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

XÁC ĐỊNH PHÔI DẬP VUỐT

2 + 4ℎ2

𝐷0 = 𝑑1

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Bảng công thức tính đường kính phôi dập vuốt chi tiết tròn xoay

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Bảng công thức tính đường kính phôi dập vuốt chi tiết tròn xoay

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

XÁC ĐỊNH PHÔI DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Hệ số dập vuốt và mức độ dập vuốt

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

= K

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CHẶN PHÔI TRONG DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CHẶN PHÔI TRONG DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CHẶN PHÔI TRONG DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

CHẶN PHÔI TRONG DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

DẬP VUỐT

F Nmax

Tears

N

l

Working area

l

F e c r o f r e d o h k n a B

Wrinkles

Depth of drawhz

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Ảnh hưởng của lực chặn và chiều sâu dập vuốt đến khả năng tạo hình

DẬP VUỐT

Drawing clearance w

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Punch radius rp for cylinderical parts

DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Die edge curvature rM

DẬP VUỐT

Các dạng phế phẩm thường gặp

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DẬP VUỐT

MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH DẬP VUỐT

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

VÍ DỤ DẬP VUỐT PHỨC TẠP (VỎ Ô TÔ)

Máy ép thủy lực song động

Máy ép thủy lực đơn động có đẩy dưới

THIẾT BỊ THƯỜNG SỬ DỤNG TRONG DẬP VUỐT SÂU

QÚA TRÌNH DẬP VUỐT CÓ CHẶN PHÔI

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

A double-action top down drawing die

QÚA TRÌNH DẬP VUỐT CÓ CHẶN PHÔI

Single-action die with draw cushion

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Ví dụ: QTCN Sản xuất lon nước giải khát

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

QTCN Sản xuất lon nước giải khát (tiếp theo)

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KHUÔN CẮT VUỐT PHỐI HỢP

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KHUÔN VUỐT LẦN 2 - RE-DRAWING DIE

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

MÔ HÌNH KHUÔN DẬP

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

MÔ HÌNH KHUÔN DẬP

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KHUÔN DẬP VUỐT TRONG CN ÔTÔ

AUDI AG

KHUÔN DẬP VUỐT TRONG CN ÔTÔ

Source: Tianjin Motor Dies Europe GmbH

Volkswagen AG

KHUÔN DẬP VUỐT TRONG CN ÔTÔ

2015 BMW 2 Series Gran Tourer Assembly - Press Shop - BMW Group Plant Regensburg

KHUÔN DẬP VUỐT TRONG CN ÔTÔ

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Dập nổi (embossing) và dập nổi mặt (Coining)

Embossing is a forming process where the surface of a workpiece is changed under the influence of high pressure. A difference is made between embossing and coining depending upon how the deformation is carried out.

Coining is a cold forming process where certain surface forms are produced with low material displacement. In coining the thickness of the material in the starting stock is altered.

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Embossing vs Coining

Embossing, a) starting stock before impression, b) after impression

Coin production

Embossed badge

Grid pattern on a straightening die,  angle of the points, t spacing

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

In embossing, a difference is made depending upon the embossing force required between:

the embossed part;

low limits without the punch fits into the die with

Embossing force Fe

a) An impression where some material spring-back is possible at compromising the dimensions of clearance, i.e.

b > a + 2 · s

b) An impression where spring-back is not possible because of the tolerances which must be observed. Here, no clearance is allowed between the punch, the die and the material being formed. The punch must fit tightly into the die, i.e. b ≤ a + 2 · s

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

in N/mm2 deformation

in N embossing force; kr

Force-displacement diagram during embossing

(Ae = b.l ) projected area of the form

Embossing force Fe

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

max. embossing force Fe = kr . Ae Fe resistance in mm2 Ae actually to be impressed by the punch

Embossing force Fe

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Deformation resistance kr The calculation values in Table relate to forming with fly presses. When knuckle-joint or crank presses are used, 50% higher values must be expected as the impact effect is “soft” compared to the “hard” impact of the fly presses.

In force calculation a difference is made between embossing and impressing lettering, and deep coining. In deep coining, the depth of the relief, and thus also the deformation stress, kr, (Table 8.1) is greater than when embossing.

Coining Force

kr values for coining in N/mm2

Basic dimensions in coining. a) punch, b) blank, c) die

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

max. coining force F= kr . A

Dies

Embossing keyhole plates. a) punch head, b) embossing punch, c) guide pillar, d) holding fixture, e) die (bottom punch), f) base plate

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Closed coining die with pillar guide, a) blank

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Ví dụ: Thiết kế chế tạo khuôn sản xuất huy chương

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Ví dụ: Thiết kế chế tạo khuôn sản xuất huy chương

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Ví dụ: Thiết kế chế tạo khuôn sản xuất huy chương

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

UỐN VÀ UỐN LỐC PROFILE

có trục cong.

Uốn là một nguyên công nhằm biến đổi các phôi có trục thẳng thành các chi tiết

Nguyên công uốn được thực hiện trên các máy ép trục khuỷu, máy ép thuỷ lực, máy uốn tấm nhiều trục (máy lốc tấm), máy uốn prôfin chuyên dùng để uốn có kéo và các máy uốn tự động vạn năng.

Uốn các chi tiết trong lĩnh vực vận tải, máy nông nghiệp

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Uốn các chi tiết trong lĩnh vực hàng tiêu dùng

Filing cabinet

Computer stand

Office storage

Stove with hood

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Uốn các chi tiết dạng thanh

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Examples of Rounded Profiles

CÁC PHƯƠNG PHÁP UỐN

Air bending

Free round bending

Die bending

Round bending in die

Draw bending

Curling

Bending by buckling

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

1. Uốn với chuyển tịnh tiến của dụng cụ tạo hình:

CÁC PHƯƠNG PHÁP UỐN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

2. Uốn với chuyển động quay của dụng cụ tạo hình:

Classification of Bend Forming Procedures

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

(H. Kaiser)

Material stress

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

The inner side is compressed along the length of the workpiece, stretched across the direction of force. The outer side is stretched along the length of the workpiece, compressed across the workpiece. The neutral axis does not change in length. It is approximately in the centre, its position actually offset towards the small radius. It depends upon the thickness of the sheet, s, and the bend radius, r.

Die bending (bottom bending)

rimin =s .c

(mm) smallest permissible bend

rimin radius s in mm sheet thickness c material coefficient The actual bend radius ri ≥ ri min

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

In die bending, the desired V- or U-shaped forms are produced with the most precision when enough pressure is applied in the die at the end of forming. The smaller the bend radius ri (= punch radius), the better the accuracy of the included angle between the legs. However, the bend radius should not be smaller than 0.6 · s and with harder materials it should be equal to the sheet thickness.

rimax when Roll bending During roll bending, the limiting values of the bend radii arise from the plasticity criterion, and for the smallest radius they also come from the dimensions of the bending rolls.

Spring-back

In every bending operation spring-back occurs, i.e. there is a deviation from the planned bend angle. The extent of the spring-back depends upon elastic limit of the material formed bending type (air bending or die bending) bend radius (the smaller r is, the larger the plastic deformation zone - the smaller the spring-back). => the bending dies are given a smaller angle than the finished part.

Spring-back

Springback factor kR

Vật liệu

St 0-24, St 1-24

Hệ số đàn hồi kR ri2 /s = 1 0,99

ri2 /s = 10 0,97

St 2-24, St 12

0,99

0,97

St 3-24, St 13

0,985

0,97

St 4-24, St 14

0,985

0,96

Thép không gỉ austenitic

0,96

0,92

Nickel w

0,99

0,96

Al 99 5 F 7

0,99

0,98

Al Mg 1 F 13

0,98

0,90

With 1: angle at the die (required bending angle) [°], 2 : desired angle at the workpiece (after springback) [°], s: sheet metal thickness [mm], ri1 : inside radius at the die [mm], ri2 : inside radius at the workpiece [mm]. Rm: tensile strength [N/mm2] E : elasticity module [N/mm2]

Al Mg Mn F 18

0,985

0,935

Methods of springback control in bending

(Pictures d and e are from: Practical Aids For Experienced Die Engineer, Die Designer, and Die Maker 1980. Reprinted with permission from Arntech Publishers, Jeffersontown, KY.)

Determining the blank length L

=

Bending force

w

Size and shape of the V-shaped die

Bending in a V-shaped die

Bending force

w

z

Bulging-out of the bottom during U- bending without a backing pad

Bending in a U-shaped die

Bending force for tooling with plate-shaped, spring-actuated ejector (backing pad)

The backing pad stops the bottom from bulging out.

Bending tooling

V-shaped die

U-shaped die

(a)

(b)

(c)

to the original

Bending defects

(a) and (b) The effect of elongated inclusions (stringers) on cracking, as a function of the direction rolling of bending with respect direction of the sheet.

(c) Cracks on the outer surface of an aluminum strip bent to an angle of 900.

Manufacturing Errors at a Bent Component

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KẾT CẤU KHUÔN UỐN TRÊN METK

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KẾT CẤU KHUÔN UỐN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

KẾT CẤU KHUÔN UỐN TRÊN METK

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Uống bằng máy

- Máy uốn tấm (Press brakes) - Máy gấp tấm (Folding machine) - Máy uốn 3, 4 trục - Máy uốn lốc profiles - Máy uốn ống, thanh định hình...

Working stoke

Cross beam

Bending force F

Hydraulic cylinder

Fingers Back gauge

Ram

x

Punch

z

y

R

Workpiece before bending

Workpiece after bending

Die

Console

Table

Side beam

Assembly of a Press Brake and Numerically Controlled Axes

Working examples for creating profiles with press brakes

•Film

Numerically controlled axis

Upper tool spindle

Upper tool drive

Upper tool

hOW

Die insert for folding

folding angle measurement

Sheet metal

Load cell on DMS-base

Folding tool drive

x

Back gauge

s Die insert for folding

h

Lower tool

Folding tool

Piezo sensor

Folding tool spindle

Drive of folding tool travel

Measurement of folding tool travel TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

hb_0340_ba

Folding Machine (FASTI 205 S) and Numerically Controlable Axes

Applications of Folding / Swivel Bending and Examples of Work Pieces

Typical applications of folding / swivel bending

Bending of small legs

Due to high flexibility concering the bending angle well suited for shop floor and small batch production

Bending of large parts

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Working examples for the generation of profiles with folding machines

FLEXIbend RAS 73.30 folding machine (photo: RAS Reinhardt Maschinenbau GmbH, Sindelfingen; http://www.ras-online.de)

Folding machine

Uốn trên máy uốn 3-4 trục (uốn theo hướng ngang)

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Symmetric three-roll bending machine Asymmetric three-roll bending machine

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Four-roll bending machine

Two-roll bending machine

Typical Designs of Machines for Round Bending with Rolls

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Operating Cycle During Round Bending with Rolls

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film: Mô phỏng quá trình uốn tấm trên máy uốn 3 trục

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Thiết bị uốn và phương pháp lấy sản phẩm

Classification of Parts Manufactured by Round Bending with Rolls

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

hb_0371_ba

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film: Uốn tấm lớn trên máy uốn 4 trục

Uốn lốc profile

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

- Máy dùng uốn các sản phẩm dạng tấm có hình dạng profile phức tạp - Có khả năng chế tạo sản phẩm có chiều dài theo ý muốn

Công nghệ uốn lốc profile

Đặc điểm ▪ Nguyên công công tác được thực hiện trong khi phôi chuyển động => Phôi

▪ Chủ yếu sản xuất các sản phẩm thanh – tấm định hình, khả năng chế tạo các

được tạo hình một cách liên tục

chi tiết có chiều dài theo ý muốn (chiều dài vô tận)

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

▪ Thông số cơ bản là mômen xoắn tác dụng lên trục chính

Thiết bị uốn lốc do bộ môn GCAL thiết kế chế tạo

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Quá trình uốn lốc profile

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

- Nguyên tắc uốn từ ra trong ngoài (các biên dạng phức tạp) - Các góc đuợc lớn chia nhỏ ra từ uốn nhiều góc nhỏ

Dây chuyền uốn lốc profile

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Manufacturing of a Door Frame Profile through Die Bending, Folding or Roll Forming

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film: Roll forming

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

NGUYÊN CÔNG LÊN VÀNH (Collar forming, Dimpling)

Định nghĩa

Lên vành lỗ là một nguyên công nhằm tạo ra vành gờ xung quanh lỗ trên các phôi phẳng hoặc phôi có độ cong đơn (hình trụ, hình côn) và phôi có độ cong kép (như hình cầu) v..v... Trong các phôi đó thường có các lỗ công nghệ đã được đột hoặc khoan trước khi lên vành và cách đều đường bao của vành

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Quá trình lên vành:

where d = hole diameter before dimpling H = height of fl ange Rm = die corner radius T = material thickness

Values of die corner radius Rm, for dimpling

Values of the ratio of the hole diameter to the flange diameter m

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Collar forming processes

Một số phương pháp lên vành lỗ

Collar drawing after blanking in one step

Collar drawing after puncturing

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Collar forming dies

Combination die for punching, blanking , and flanging

1- flanging die ring; 2- flanging punch; 3- guiding post 4- workpiece holder; 5- spring; 6- ejector; 7- upper shoe 8- lower shoe; 9- guide bushing

1-punching punch; 2- blanking punch; 3- stripper; 4- blanking die; 5- workpiece ejector; 6- punching die; 7- cushion pin; 8- strip stop pin; 9- presure pad; 10- knockout plate; 11- knockout pin; 12- upper shoe; 13- lower shoe; 14- spring

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

NGUYÊN CÔNG TÓP MIỆNG (NOSING)

Định nghĩa

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Tóp miệng là một nguyên công làm cho miệng của phôi rỗng thu nhỏ lại. Tóp miệng có 03 kiểu là tóp miệng côn, miệng hình trụ, bán cầu (hoặc bán kính cong)

NOSING DIE

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Schematic illustration of a Type I nosing die

NOSING DIE

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Schematic illustration of a Type II nosing die

Schematic illustration of a Type III nosing die: a) without inside support of workpiece; b) with inside support of workpiece.

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

NOSING DIE

NGUYÊN CÔNG GIÃN RỘNG (Expanding)

Định nghĩa

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Giãn rộng là một nguyên công nhằm làm tăng kích thước tiết diện ngang của một đoạn phôi rỗng hình trụ

Kết cấu khuôn giãn rộng

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn giãn rộng

Mechanical bulging die

Bulging die with an elastic insert

1- segmental punch; 2- cone; 3- support plate 4- stripper; 5- cushion pin; 6- cone holder; 7- blank tube; 8- workpiece

1- split die; 2- rubber insert; 3- punch 4- insert; 5- ring; 6- workpiece; 7- conic ring 8- outside suport; 9- spring; 10- lower plate

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Kết cấu khuôn giãn rộng

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Sheet Metal Spinning and Flow Forming (tube spinning)

Sheet metal spinning

Sheet metal spinning, expanding by spinning, necking by spinning

Shear forming

Shear forming, shear-flow forming, internal shear forming

Flow forming

Cylindrical flow-forming, flow-splitting

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

The metal spinning manufacturing process is used to produce rotationally symmetrical hollow bodies. The starting shape of the workpiece is a circular sheet or a pre-shaped hollow body.

Application Areas of Sheet Metal Spinning and Flow Forming

(Westfalia Separator)

Plant manufacturing, seperators

Pressure vessel production

(EADS)

Space travel

(Apparatus and tool manufacturing GmbH)

(EADS)

Aviation

Light engineering

(John Deere)

Agricultural machines

(BBS)

(WF)

Automative engineering

Drive technique

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Typical Components Manufactured by Spinning, Shear Forming and Flow Forming

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Products and equipment

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Survey of Spinning Procedures

Spinning Successive forming from a blank

Shear forming

Manufacturing of conical workpieces in one overflow

Cylinder flow forming Manufacturing of cylindric hollows under a strong reduction of the wall thickness

(Leico / rm)

Sheet Metal Spinning

Procedure

Standard

Initial component

Wall thickness

Metal spinning

0s

s 1

Approxiamately constant

0

D

1 D

Round blank 1D 0D

=s 1

s 0

Metal spinning according to DIN 8584, T4

Tensile- compressive forming according to DIN 8582

Projizieren

Ronde oder Vorform

s 1

im Boden: s 0 =s 1

0

b d

D

im umgeformten Bereich

b

s

s 0

0

s

=

1

s 0

 sin sin b

s

0

Druck- umformen DIN 8582

Drückwalzen nach DIN 8583, T2

s

0

Part 1: Sheet Metal spinning

Zylinder-Drückwalzen

Napf oder Büchse

i

i

d

d

in der umgeformten Zarge:

0 D

1 D

(

)

s1

= 1 2

D - d i 1

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

1

s

Procedure Principle of Spinning Processes According to DIN 8485

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Procedure Variants / Special Process

Hollow mandrel

Roller tool

Supporting tool

Tailstock

Spinning clinch

Tailstock

All procedure variants have one thing in common:

Specific change of diameter through tensile stress and compressive stress condition

Neckering by spinning Expansion by spinning

Inner cupping by spinning

Cupping by spinning

Roller tool

Workpiece

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Neck forming by spinning Thread spinning

Shear Forming

Standard

Procedure

Initial component

Wall thickness

Shear forming

Circular blank or preform

In the ground:

=s 1

s 1

0

b

d

D

Flow forming according to DIN 8583, T2

s 0 in the formed area

b

Compressive forming according to DIN 8582

s

s 0

0

=

 sin sin b

s 1

s 0

s

0

s

0

Part 2: Shear forming

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film: Shear Forming of a Conical Part

Projizieren1.mpg

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Shear Forming / Shear-Flow Forming

Adjustment of Wall Thicknesses During Shear Forming

Wall thickness of concave / convex components

Problem: Components have different wall thicknesses at every point because of the permanent changing angle

Possibilities to influence the wall thicknesses

Pretreated preform

Pretreated circular blank

Preform with even wall thicknesses

rg_0092_pta

Application Example: Fan Case Liner

rg_0093_pta

Inner Shear Forming and Expansion

Manufacturing of a fan case liner by internal shear forming – expansion – metal spinning

(Leico)

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Comparison of deep drawing and spinning

Flow Forming

Standard

Procedure

Initial component

Wall thickness

Part 3: Flow forming

Cylindecal flow forming

Cup or tin

i

i

In the formed wall (of a drawn cup)

d

d

Flow forming according to DIN 8583, T2

0 D

1 D

Compressive forming according to DIN 8582

s

(

)

1

= 1 2

D - d i 1

1

s

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Manufacturing and Application Areas of Flow Formed Parts

Horizontal machine with roboter loading

Vertical machine with several rolls used for the production of rims

rg_0098_pta (Leico/WF)

Principle of Cylindrical Flow Forming

Roller tool

Primary forming zone

(formed) workpiece

Pressure plate

Working area of a flow forming machine

Mandrel

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Preform

(DMW / Leico )

Tool Geometry and Arrangement

A

- Initial wall thickness - Finished wall thickness

B

V

- Axial roll offset

C

s0 s1 a

- Radial roll offset

q

- Direction of feed

V

s0

Aq

Bq

B

s1

Cq aB-C

aA-C

Z

A

C

D

D

- Roller diameter - Nose radius

Rs g

- Leading angle

- Trailing angle

d

g

d

Rs

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Rolls can be adjusted separately except z-axis Closed longitudinal carriage for the transfer of large forces

rg_0105_pta

Procedure Variants Flow Forming

Flow forming with rotating ball tool

Combination metal spinning - flow forming

Flow forming of holes

Combination Expansion - flow forming

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Application Example: Rim Manufacturing

Slanted shoulder wheel of a truck

Flow formed car and truck aluminium-casting wheel

Rim Manufacturing

Rim for agricultural vehicles

Rims made of blanks with screwed wheel body TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Manufacturing of Internally Toothed Clutch Housings

Forming into a cup

Circular sheet metal blanks that are Punched and fitted with an inner diameter

Preform is flow formed and thus the Component geometry is produced

Calibrating rolling of the area That is not toothed

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film: Rim Manufacturing

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Hot-Forming

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

Film

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

TS. Đinh Văn Duy - BM Gia công áp lực - ĐHBKHN

BM Gia công áp lực – Viện Cơ khí VP: P301-C10, ĐH Bách Khoa HN. FP: http://facebook.com/giacongapluc.edu.vn