So sánh giữa niềm tin truyền thống và ý tưởng hiện đại trong ngành công nghiệp khuôn mẫu

Tháng Mười Một 12 13:30 2014

Trong nhiều trường hợp, những người chủ chốt trong một số doanh nghiệp coi chế tạo khuôn mẫu là quá trình không thuộc về sản xuất hàng loạt lớn. Kết quả là họ cảm thấy không có áp lực về cải tiến dụng cụ cắt hoặc thay đổi công nghệ, do các chi tiết khuôn mẫu thường rất khác nhau.

Thực vậy, một trong các cách thức phân tích mức độ công nghệ của phân xưởng khuôn mẫu là xem xét các phương pháp gia công và dụng cụ cắt của họ do nhiều nhà chế tạo khuôn mẫu và các xưởng khuôn mẫu bình thường đều có xu hướng trung thành với các dụng cụ quen dùng của họ. Tuy có thể coi quan niệm của họ là bảo thủ, nhưng nhà chế tạo khuôn mẫu thường được đào tạo tốt và có tay nghề cao. Họ có khả năng sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau, gồm cả cắt gọt kim loại, luyện kim, polymer, chảy dẻo, EDM và công nghệ cắt dây.

So sanh giua niem tin truyen thong va y tuong hien dai trong nganh cong nghiep khuon - mau_02

Nguyên nhân để phải thay đổi
Gia công khuôn và mẫu có thể được thực hiện với một khoảng rộng các dụng cụ cắt. Chúng được chọn và được tối ưu hóa theo chuỗi thứ tự gia công, các đặc tính kỹ thuật trong từng bước nguyên công, dạng hình học hoàn tất, tính toàn vẹn bề mặt, vật liệu chi tiết gia công và các tính chất vật liệu, đặc tính kỹ thuật của máy dụng cụ, cũng như các điều kiện môi trường. Dù thị trường ngày nay có rất nhiều loại dụng cụ cắt, xưởng gia công khuôn mẫu bình thường vẫn sử dụng dao phay tiêu chuẩn với các mảnh chấp tròn (carbide) cho các nguyên công phay thô, dao tiện carbide tiêu chuẩn ISO để tiện thô trên máy tiện và mũi khoan hoặc mũi ta rô thép gió (HSS).

Trong các xưởng này, điều được tin tưởng rộng rãi là chỉ có lỗ chuyên biệt để khoan và chỉ một hoặc hai ren để ta rô ren, làm cho việc đặt mua các dụng cụ cắt mới là quá trình làm tăng chi phí trong khi các tiết kiệm do giảm thời gian gia công được coi là nhỏ.

Tuy nhiên, trong thực tế, có sự khác biệt lớn giữa các xưởng duy trì thói quen cũ và các xưởng ứng dụng công nghệ mới. Tương tự, sự tiếp thu dụng cụ cắt mới cùng với máy móc mới và các công nghệ chạy dao chắc chắn sẽ tạo ra sự khác biệt trong thời gian dài.

Phay thô với các mảnh chắp tròn
Đối với phay thô lòng khuôn hoặc lõi, tư tưởng hầu như không thay đổi là sử dụng dao với dạng hình học mảnh chắp (carbide) tròn tiêu chuẩn. Các phương pháp là sử dụng dao phay mặt đầu (có lắp cán) hoặc dáo phay ngón (rãnh then) với các mảnh chắp (carbide) tròn vẫn được sử dụng rộng rãi.

Có nhiều nguyên công phay có thể áp dụng kiểu dụng cụ cắt này, chẳng hạn phay mặt, phay bậc vai và phay bậc tròn hoặc tuyến tính. Điều này, cùng với các mảnh chắp có giá tương đối thấp, là l‎‎ý do chính để mảnh chắp tròn được sử dụng rộng rãi.

Ngày nay, nhận xét này có thể không còn chính xác nữa. Bằng cách tối ưu hóa công nghệ phay thô thông dụng thông qua việc xem xét từng thông số hoặc ứng dụng cho toàn bộ quá trình phay, đã nhận thấy các công nghệ cắt gọt mới, các phương pháp và dụng cụ cắt mới có thể làm thay đổi nhận thức và thực hành thông dụng trong quá khứ.

Khi tiếp cận kim loại được phay, mảnh chắp tròn tạo ra các góc tiếp xúc khác nhau ở từng chiều sâu cắt. Về cơ bản, cần có sự thay đổi các thông số cắt gọt cho phù hợp với từng chiều sâu cắt.

Phương pháp phổ biến được các xưởng khuôn mẫu chấp nhận là áp dụng một số thông số gia công xác định cho tất cả các chi tiết khuôn sử dụng cùng loại dụng cụ cắt – thực tế là điều này có vẻ dễ dàng và an toàn cho các công nhân trong xưởng, nhưng sẽ giới hạn năng suất và hiệu quả gia công cắt gọt.

Công ty Iscar đã phát triển dòng máy phay, Helido H600, cho phép các phân xưởng khuôn mẫu xác định thời gian trên máy cho từng chi tiết gia công. Góc tiến dao là hằng tuyến tính 170 hoặc 300 cho chế độ ăn dao nhanh (FF) hoặc ăn dao trung bình (MF). Đối với từng chiều sâu cắt được áp dụng, có thể sử dụng cùng các thông số gia công. Ngoài ra, họ còn cung cấp tốc độ cắt gọt rất cao và hiệu suất gia công cao.

So sanh giua niem tin truyen thong va y tuong hien dai trong nganh cong nghiep khuon - mau_01

Tiện thô với dao tiện mảnh chắp tiêu chuẩn ISO
Ví dụ kế tiếp, công nghệ hiện đại có thể giúp cải tiến quy trình gia công cũ, là quá trình tiện thô sử dụng dao chắp tiêu chuẩn ISO. Trong nhiều thập niên, sử dụng dao chắp tiêu chuẩn ISO để tiện là phương pháp tiện duy nhất trên thị trường các sản phẩm máy tiện. Thực vậy, dao với mảnh chắp hai phía được dùng để được dùng để tiện trung bình với tiện thô là rất phổ biến.

Tiện thô thường được thực hiện với dao tiện có mảnh chắp carbide hình thoi (800), được kẹp với cơ cấu kẹp đòn bẩy. Trong điều kiện các lực lớn. phía sau mảnh chắp hơi nâng lên, tạo ra các phoi vi mô và dẫn đến khả năng gãy mảnh chắp. Để loại bỏ vấn đề này, đã sử dụng cơ cấu kẹp phía trên, nhưng chỉ cho các chiều sâu cắt tương đối nhỏ; do các phoi lớn chà xát lên thanh trên được dùng để kẹp mảnh chắp.

Nhà chế tạo dụng cụ cắt đã thiết kế và phát triển dòng dao tiện hình tam giác và các mảnh chắp (carbide) được gọi là Dove IQ Turn, ở mặt kẹp chặt là các lăng trụ đuôi én, ngăn cản mảnh chắp xê dịch ngay cả khi có lực rất lớn. Điều này cho phép kéo dài tuổi thọ dao cắt. Công nghệ lắp ghép này thực sự đem lại ý tưởng mới cho các cán dao cắt và các mảnh chắp không theo tiêu chuẩn ISO, nhưng vẫn cần xem xét thêm nếu phân xưởng khuôn mẫu muốn sử dụng.

Kết luận
Thế giới gia công kim loại liên tục phát triển với sự xuất hiện các máy móc mới, phầm mềm quỹ đạo dao và dụng cụ cắt mới. Tiếp nhận các công nghệ mới và có tư tưởng cởi mở để kiểm tra sẽ đem lại các giải pháp đổi mới và các ý tưởng cải tiến cho xưởng khuôn mẫu còn theo phong cách tương đối cũ.

Sẽ có lợi cho họ khi đi đến kết luận rằng sự phát triển các dụng cụ cắt mới kết hợp với các quá trình gia công khác nhau và chuỗi quy trình công nghệ hoàn chỉnh là điều cơ bản để nâng cao năng suất và cải thiện hiệu suất trong lĩnh vực chế tạo khuôn mẫu. ‎

(Nguồn: Cẩm nang Gia công Kim loại)