Thiết kế khuôn dập vỏ ôtô

1. Thiết kế khuôn dập vỏ ôtô
Tại các nước có nền công nghiệp chế tạo ô tô phát triển như Đức, Nhật, Mỹ… thì việc
thiết kế quy trình công nghệ và chế tạo các khuôn dập vỏ ô tô được thực hiện rất bài
bản. Nhưng ở Việt Nam, lĩnh vực này còn bị bỏ trống. Trước thực tế đó, các nhà khoa
học của bộ môn Gia công áp lực trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã vào cuộc.
Thiết kế ảo – đáp án của thành công
PGS-TS Nguyễn Tất Tiến – chủ nhiệm đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu thiết kế công nghệ chế
tạo các khuôn dập vỏ ô tô” cho biết vỏ ô tô được hình thành thông qua sự lắp ghép chính xác
của các chi tiết vỏ mỏng có nhiều mặt cong phức tạp, không đối xứng trong không gian. Chính vì
vậy yêu cầu kỹ thuật và độ chính xác lắp ghép rất cao. Nếu không có những biện pháp công
nghệ thích hợp trong thiết kế công nghệ và chế tạo khuôn thì sẽ khó tránh khỏi những tổn thất
lớn về kinh tế.
Từ trước đến nay, các công ty, nhà máy sản xuất ô tô đều phải nhập vỏ ô tô. Một số đơn vị trong
nước có thể tự dập bằng phương pháp thủ công. Với phương pháp này, các nhà máy sử dụng
mô hình mẫu phải dập đi dập lại nhiều lần. Bình thường, một chi tiết vỏ xe phức tạp phải mất
khoảng thời gian bốn tuần nhưng chưa chắc đã thành công. Thế nhưng, nhóm tác giả đã tìm ra
công nghệ khuôn dập ảo bằng công nghệ mô phỏng số (thiết kế ảo). Với phương pháp này, tính
cả thời gian lấy phôi vào, ra và dập chỉ cần ba phút có thể cho ra một sản phẩm đạt tiêu chuẩn
sản phẩm mẫu với sai số không đáng kể.
Thiết kế ảo là phương pháp sử dụng phần mềm thích hợp để mô phỏng các quá trình công nghệ.
Pgs Tiến cho biết: “Chúng tôi đã khai thác, sử dụng nhiều phần mềm mô phỏng chuyên dụng
trong thiết kế kết cấu, cũng như trong gia công chế tạo, như ProEngineer, ProCast, EdgeCam…
để mô phỏng quá trình biến dạng, tìm phương án tối ưu và tiếp đó tính toán thiết kế quy trình
công nghệ cũng như các khuôn dập tương ứng. Chính nhờ việc ứng dụng những phần mềm này
nên công tác thiết kế, gia công chế tạo trở nên bài bản, tin cậy hơn, qua đó rút ngắn được thời
gian của quá trình nghiên cứu – thiết kế – chế tạo, giảm thiểu đáng kể những chi phí chỉnh sửa,
sản xuất thử. Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi thiết kế, chế tạo những chi tiết lớn, có hình dáng
phức tạp”.
Triển vọng cho ngành sản xuất ô tô

Ngay sau khi nghiên cứu thành công, các nhà khoa học đã làm

chủ được quy trình công nghệ hiện đại chế tạo các chi tiết vỏ mỏng, kích thước lớn, hình dạng
phức tạp nói chung và các chi tiết vỏ xe CH-551 nói riêng; chế tạo được các bộ khuôn dập tạo
hình (khuôn dập chùm 2 chi tiết) và chế thử thành công 2 loại sản phẩm tai trước và trán xe CH551. Hai bộ khuôn dập tạo hình và toàn bộ quy trình công nghệ dập các chi tiết trên đã được đề
tài chuyển giao cho Nhà máy Z551 (Bộ Quốc phòng) để ứng dụng vào sản xuất thực tế. Với chi
phí lắp đặt công nghệ chỉ bằng 1/3 so với nhập ngoại (khoảng 800 triệu đồng/bộ khuôn), công
nghệ này hoàn toàn phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước mà vẫn đảm bảo chất lượng,
thẩm mỹ xe. Các bộ khuôn do đề tài thiết kế và chế tạo đều đạt các chỉ tiêu kỹ thuật đặt ra và có
chất lượng tương đương với sản phẩm cùng loại của nước ngoài (Nga, Đài Loan). Tính ổn định
công nghệ theo đánh giá là tốt, sau hơn một năm sử dụng, hai bộ khuôn vẫn cho ra những sản
phẩm ổn định.
Thượng tá Hoàng Đức Bình – Phó giám đốc Nhà máy Z551 – cho biết, nhà máy đã ứng dụng
công nghệ này để dập các chi tiết lớn, phức tạp cho xe Z551 đạt tiêu chuẩn của Nga vốn từ
trước tới nay vẫn phải thực hiện thủ công hoặc nhập. Và quan trọng hơn là Nhà máy đã chủ


động được thiết bị, sản phẩm mỗi lần sửa xe. Bởi mỗi lần muốn sửa tai trước hoặc trán xe đều
phải nhập với chi phí dập rất cao hoặc gò thủ công rất tốn thời gian và kinh phí.
Có thể nói, kết quả này đã mở ra triển vọng nâng cao tỷ lệ nội địa hóa cho ngành công nghiệp
sản xuất ô tô trong nước, đồng thời mở ra hướng phát triển mới trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo
khuôn vốn còn rất nhiều hạn chế ở nước ta. Và quan trọng hơn, theo Pgs.Nguyễn Tất Tiến,
thông qua việc thực hiện đề tài, các nhà khoa học đã có cơ hội tiếp cận và từng bước tiến tới làm
chủ phương pháp thiết kế ảo – phương pháp hiện đại đang được sử dụng rộng rãi ở các nước
phát triển. Không những thế, thành công này thêm một lần nữa đã khẳng định được trí tuệ cũng
như khả năng của đội ngũ các nhà khoa học Việt Nam khi tiếp cận với những yêu cầu, đòi hỏi
trình độ KHCN cao.
Diệp Hà – theo Khoa học & Phát