THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM KHUÔN DẬP VUỐT SÂU SẢN PHẨM QUÁNH 140 MM

Tóm tắt

 Bài báo trình bày quá trình thiết kế, chế tạo và thực nghiệm bộ khuôn dập vuốt sâu dùng để tạo hình sản phẩm quánh kim loại đường kính 140 mm, chiều cao 100 mm từ vật liệu tấm SUS304/ Al1050/SUS430 có chiều dày 2,2 mm. Trên cơ sở phân tích hình dạng chi tiết, các thông số công nghệ chính được xác định gồm đường kính phôi ban đầu, khe hở chày - cối, lực chặn phôi, vật liệu chế tạo khuôn và bán kính lượn cối. Kết quả tính toán cho thấy phôi tròn có đường kính lý thuyết 277,67 mm; sau khi cộng lượng dư cắt vành, đường kính phôi được chọn là 300 mm. Vật liệu SKD11 được lựa chọn cho các chi tiết làm việc chính của khuôn do có độ cứng sau nhiệt luyện 58 - 62 HRC, khả năng chống mài mòn và giữ biên dạng tốt. Thực nghiệm được tiến hành trên máy ép thủy lực song động 300 tấn với ba giá trị bán kính lượn cối R = 4 mm, R = 8 mm và R = 13,2 mm. Kết quả cho thấy R nhỏ gây tập trung ứng suất và rách sản phẩm tại vùng chuyển tiếp đáy - thành, trong khi R = 13,2 mm giúp vật liệu chảy đều, sản phẩm không rách và đạt hình dạng yêu cầu. Nghiên cứu khẳng định vai trò quan trọng của bán kính lượn cối, điều kiện bôi trơn và lực chặn phôi trong thiết kế khuôn dập vuốt sâu sản phẩm gia dụng 

Title

DESIGN, MANUFACTURING AND EXPERIMENTAL EVALUATION OF A DEEP DRAWING DIE FOR A 140 MM SAUCEPAN PRODUCT

Abstract

 This paper presents the design, manufacturing and experimental evaluation of a deep drawing die for forming a 140 mm saucepan product with a height of 100 mm from 2.2 mm thick SUS304/ Al1050/SUS430 sheet material. Based on the geometry of the product, the main technological parameters were determined, including initial blank diameter, punch-die clearance, blank holder force, die material and die shoulder radius. The calculated theoretical blank diameter was 277.67 mm; after adding trimming allowance, a 300 mm circular blank was selected. SKD11 tool steel was chosen for the working parts of the die due to its high hardness after heat treatment, wear resistance and ability to maintain the working profile. Experiments were conducted on a 300-ton doubleaction hydraulic press with two die shoulder radii, R = 4 mm, R = 8mm and R = 13.2 mm. The results show that a small radius leads to high stress concentration and tearing at the bottom-wall transition zone, whereas R = 13.2 mm enables smoother material flow and produces a defect-free product. The study confirms the importance of die shoulder radius, lubrication condition and blank holder force in the design of deep drawing dies for household metal products.