Cơ khí đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp và sản xuất hiện nay, và để tạo ra các sản phẩm hoàn hảo, nhiều phương pháp gia công và xử lý kim loại được áp dụng. Trong đó, gia công áp lực đóng vai trò quan trọng trong quá trình này. Dưới đây là những phương pháp gia công áp lực phổ biến nhất hiện nay.
Nội dung bài viết
Thế nào là gia công kim loại bằng áp lực?
Gia công kim loại bằng áp lực là một phương pháp chế tạo sản phẩm kim loại dựa trên tính dẻo của kim loại, trong đó ngoại lực được áp dụng để biến dạng kim loại theo hình dáng mong muốn mà không gây hủy hoại cấu trúc mạng của nó.
Phương pháp này không đòi hỏi sử dụng phôi kim loại, giúp tiết kiệm nguyên liệu và đạt được năng suất cao. Sản phẩm kim loại được gia công bằng áp lực thường có chất lượng cải thiện, do đó các chi tiết quan trọng trong chế tạo thường được sản xuất từ kim loại đã trải qua gia công bằng áp lực.
Đặc điểm của gia công kim loại áp lực
Gia công áp lực là phương pháp chế tạo phôi hoặc chi tiết trong lĩnh vực cơ khí. Bằng cách tác động áp lực lên kim loại, dù ở trạng thái nguội hay nóng, phương pháp này biến đổi hình dạng của kim loại mà không làm suy giảm độ bền và tính liên tục của nó. Cho phép các tính chất cơ bản của kim loại vẫn được duy trì.
Gia công áp lực có những đặc điểm sau: Thợ cơ khí sử dụng phương pháp này để chế tạo phôi hoặc chi tiết. Họ áp dụng lực từ bên ngoài lên kim loại để làm cho nó trở nên dẻo, sau đó thay đổi hình dạng và kích thước theo yêu cầu. Phương pháp này mang lại năng suất cao, tiết kiệm vật liệu, tạo ra các chi tiết có bề mặt tốt và độ chính xác hoàn hảo nhất.
8 phương pháp gia công áp lực kim loại phổ biến
Phương pháp gia công cán
Phương pháp cán kim loại hiện đại dùng trong quá trình gia công kim loại là quá trình ép tấm phôi kim loại giữa hai trục của máy cán. Quá trình này gây biến dạng kim loại. Hai trục quay ngược chiều nhau và áp dụng lực cán phẳng, làm cho phôi kim loại được biến dạng thành nhiều dạng mặt cắt khác nhau.
Phương pháp gia công kéo kim loại
Phương pháp này là quá trình sử dụng khuôn kéo để kéo dài thanh kim loại. Bằng cách áp dụng phương pháp gia công áp lực này, kích thước tiết diện ngang của phôi sẽ giảm đi trong khi chiều dài tăng lên. Hình dạng của sản phẩm cuối cùng sẽ phụ thuộc chủ yếu vào thiết kế của khuôn kéo, việc lựa chọn và thiết kế khuôn kéo phù hợp là vô cùng quan trọng. Phương pháp kéo kim loại có thể được chia thành hai dạng chính là kéo sợi và kéo ống, tùy thuộc vào loại kim loại và đặc điểm của quy trình gia công cụ thể.
Phương pháp gia công ép
Phương pháp ép kim loại là quá trình đưa kim loại vào khung khuôn và áp dụng áp lực để tạo ra thành phẩm có kích thước và hình dạng phù hợp cho quy trình chế tạo. Quá trình này giúp đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng có hình dạng chính xác theo yêu cầu và đạt được năng suất cao.
Phương pháp ép kim loại được chia thành hai dạng chính là ép đùn nóng (ép thuận) và ép buộc (ép nghịch), tùy thuộc vào quá trình gia công cụ thể và đặc điểm của kim loại cần gia công.
Phương pháp gia công rèn khuôn kim loại
Là quá trình sử dụng khuôn ghép từ hai nửa để tạo hình kim loại. Kim loại được đặt vào trong khuôn và hai nửa khuôn được khép chặt lại. Khi đó, kim loại sẽ được tạo hình theo hình dạng của khuôn. Phương pháp rèn này mang lại độ chính xác cao và có khả năng tạo ra các chi tiết phức tạp.
Với việc sử dụng chủ yếu của máy móc, thuận lợi cho quá trình tự động hóa và cơ khí hóa. Tuy nhiên, nhược điểm chính của phương pháp này là chi phí cao để chế tạo khuôn. Chỉ phù hợp với sản xuất hàng loạt các chi tiết không có nhiều sự thay đổi.
Phương pháp gia công rèn tự do
Phương pháp rèn tự do là một phương thức gia công lâu đời, thường xuất hiện trong các tác phẩm cổ trang. Quá trình này bắt đầu bằng việc nung nóng kim loại đến nhiệt độ trên 900 độ C. Khi kim loại đạt độ dẻo, người thợ sẽ sử dụng đe và búa để đập và tạo hình cho phôi.
Do sự phụ thuộc chủ yếu vào công việc thủ công, phương pháp rèn tự do có năng suất không cao. Ngoài ra, nó cũng đòi hỏi kỹ năng cao để tạo ra phôi theo yêu cầu. Để giảm nhược điểm này, người ta có thể sử dụng máy rèn. Máy rèn cho phép gia công với năng suất cao và cũng có thể xử lý các vật liệu lớn.
Phương pháp gia công dập khuôn kim loại
Phương pháp gia công dập khuôn kim loại sử dụng khuôn để tạo hình cho phôi kim loại. Khuôn được chế tạo từ vật liệu cứng và có độ bền cao, được thiết kế theo hình dạng mong muốn của sản phẩm. Phôi kim loại được đặt vào khuôn và sau đó tác dụng lực để ép phôi biến dạng theo hình dạng của khuôn. Phương pháp này có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại chi tiết khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp, với độ chính xác cao và năng suất lớn.
Phương pháp gia công đột lỗ kim loại
Phương pháp gia công đột lỗ kim loại sử dụng một mũi đột để tạo ra lỗ trên phôi kim loại. Mũi đột được chế tạo từ vật liệu cứng và có độ sắc bén cao, được thiết kế theo hình dạng mong muốn của lỗ. Phôi kim loại được đặt trên một tấm đỡ và sau đó tác dụng lực để ép mũi đột xuyên qua phôi, tạo ra lỗ. Phương pháp này được sử dụng để sản xuất các loại lỗ có kích thước và hình dạng khác nhau trên các loại phôi kim loại khác nhau.
Phương pháp gia công dập vuốt kim loại
Phương pháp này dùng lực để kéo dài và làm mỏng phôi kim loại. Phôi kim loại được đặt vào khuôn và sau đó tác dụng lực để kéo dài và làm mỏng phôi theo hình dạng mong muốn của khuôn. Sử dụng để sản xuất các chi tiết có hình dạng dạng dài và mỏng, như vỏ lon, vỏ hộp,…
Ứng dụng của gia công kim loại bằng áp lực hiện nay
- Sử dụng để xử lý các khuyết tật như ổ khí, rỗ trong quá trình đúc kim loại giúp cải thiện tính cơ học của sản phẩm.
- Với khả năng tạo ra bề mặt bóng, chính xác và mịn màng trên từng chi tiết, cải thiện chất lượng tổng thể của sản phẩm.
-
Sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất linh kiện và phụ tùng cho các ngành công nghiệp như hàng không, đóng tàu và ô tô.
Trên đây là 8 phương pháp gia công áp lực kim loại phổ biến nhất được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại sản phẩm và yêu cầu gia công cụ thể. Theo dõi Thành Tiến để biết thêm những thông tin hữu ích nhé!
