Giới thiệu về quá trình đùn ép nhôm

Giới thiệu chung về quá trình đùn ép nhôm

Từ thanh Billet nhôm (thành phần6063) dài đ-ợc gia nhiệt lên đến 430
0
C - 450
0
C, qua
máy cắt nóng cắt thành đoạn kích th-ớc nhất định, Container gia nhiệt và khuôn (vật liệu: SKD
61) cũng đ-ợc gia nhiệt đến 430
0
C - 450
0
C . Khi nhiệt độ đã đảm bảo billet nhôm đ-ợc đ-a vào
trong container, khuôn đ-ợc đặt vào trong DIE RING và trong DIE HOUSE. Chày ép đi vào, lúc
này ở nhiệt độ khoảng 580
0
C nhôm ở trạng thái gần nh- lỏng đ-ợc chảy qua khuôn tạo ra hình
dáng hình học của profile, khi đùn ra thì thiệt độ của thanh nhôm còn khoảng 530
0
C. Thanh
nhôm đ-ợc đùn ra và làm mát trên giàn băng tải, sau đó qua hệ thống kéo căng, qua hệ thống cắt
tạo ra kích th-ớc sản phẩm theo yêu cầu. Đ-a toàn bộ sản phẩm qua lò hoá già để làm thay đổi tổ
chức tạo độ cứng cho thanh nhôm, sau đó qua quy trình anôt, sơn tĩnh điện, phủ phim để tạo ra
sản phẩm hoàn chỉnh.
Để nhôm có thể đùn ép ra thì phải đảm bảo 3 yếu tố nhiệt độ sau:
- Nhiệt độ của Billet
- Nhiệt độ của Container 430
0
C 450
0
C

- Nhiệt độ của khuôn
- L-ợng co ngót của nhôm khi đông đặc là 1/100.
Quá trình đùn ép:









1. Xylanh máy ép
2. Thân chày ép
3. Đầu chày ép
4. Nhôm billet
5. Bạc
6. Container
7. L.I.P (BG)
8. DIE
9. BK
10. DIE Ring
11. BOLSTER
12. DIE HOUSE

Kết cấu cơ bản của khuôn
Khuôn đùn ép nhôm đ-ợc phân ra làm 2 loại chính là:
- Khuôn SOLID
- Khuôn HOLLOW
1. Kết cấu của khuôn SOLID gồm có 3 thành phần cơ bản là:

+ L.I.P
+ DIE
+ BACKER (BK)
Chức năng và nguyên lý làm việc:
- L.I.P: Phân chia dòng nhôm và dẫn h-ớng cho dòng nhôm vào khuôn, đ-ợc lắp ghép phía
tr-ớc DIE thông qua chốt định vị, chịu áp lực ép và độ đàn hồi nhiệt cho khuôn, tăng độ
cứng vững và tuổi thọ của khuôn trong quá trình làm việc.
- DIE: Tạo ra hình dáng hình học của profile và chất l-ợng bề mặt của sản phẩm, cho phép
dòng nhôm chảy qua các khe hở đ-ợc tạo trên bề mặt DIE.
- BACKER: Tăng độ cứng vững cho DIE, đ-ợc lắp ghép phía sau DIE thông qua chốt định
vị, làm tăng độ ổn định và tuổi thọ của khuôn.
2. Kết cấu khuôn HOLLOW gồm có 3 thành phần cơ bản:
+ BRIDGE (BG)
+ DIE
+ BACKER (BK)
Chức năng và nguyên lý làm việc:
- BG: Phân chia dòng nhôm và dẫn h-ớng cho dòng nhôm vào khuôn, tạo ra hình dáng
hình học các lỗ rỗng khép kín bên trong của profile. Đ-ợc lắp ghép chặt với DIE thông
qua chốt định vị
- DIE: Tạo ra hình dáng hình học bao quát phía bên ngoài của profile, khi đ-ợc lắp ghép
với BG sẽ tạo ra hình dáng hình học của sản phẩm hoàn chỉnh.
- BK: Tăng độ cứng vững cho khuôn, đ-ợc lắp ghép phía sau của DIE đảm bảo tính ổn định
cho khuôn.
Sau khi đã lắp ghép đ-ợc một bộ khuôn hoàn chỉnh ta lắp ghép vào với DIE RING (là chi tiết
bao bên ngoài toàn bộ khuôn), tiếp tục lắp ghép với BOLSTER và đặt vào trong DIE HOUSE sau
đó đ-a vào đùn ép. (theo nh- hình vẽ)
* Chú ý: Tr-ớc khi đ-a vào đùn ép thì toàn bộ khuôn phải đ-ợc gia nhiệt lên tới 430
0
C 450
0

C.

Quy trình sản xuất khuôn hoàn chỉnh:
1. N/c thiết kế: Tuỳ thuộc vào từng loại máy đùn ép, cũng nh- yêu cầu của khách hàng mà
ng-ời thiết kế khuôn sẽ đ-a ra ph-ơng án thiết kế cũng nh- cách bố trí dòng nhôm vào
khác nhau.
2. N/c chọn phôi: Chọn theo đ-ờng kính và chiều dày (theo bản vẽ thiết kế)
3. N/c tiện tr-ớc khi nhiệt luyện: Tiện thô phôi cho tất cả các chi tiết đảm bảo độ nhám 3
(theo bản vẽ thiết kế)
4. N/c lấy dấu: Lấy dấu cho tất cả các chi tiết (theo bản vẽ thiết kế)
5. N/c khoan: Khoan lỗ chốt cho tất cả các chi tiết, khoan dẫn h-ớng cho L.I.P, BG, BK,
khoan giảm bớt l-ợng d- gia công cho DIE (theo bản vẽ thiết kế), khoan lỗ mồi cho N/c
cắt dây đối với DIE.
6. N/c phay:
- Máy phay đứng:
Phay thô: đ-ờng dẫn nhôm vào cho L.I.P và BG, chân bearing và bearing cho BG (để
lại l-ợng d- là 1 mm cho nguyên công phay CNC) độ nhám 3 , đ-ờng dẫn nhôm ra
cho BK, giảm bớt l-ợng d- gia công cho nguyên công EDM. (theo bản vẽ thiết kế)
- Máy phay CNC: Phay thô bề mặt lối vào nhôm của DIE độ nhám 3
7. N/c nhiệt luyện: Tôi và ram tất cả các chi tiết đảm bảo độ cứng 49 - 50 HRC.
8. N/c tiện sau khi nhiệt luyện: Tiện tinh đ-ờng kính đảm bảo độ nhám 5 và kích th-ớc
theo bản vẽ thiết kế cho tất cả các chi tiết, tiện tinh bề mặt vào nhôm của DIE và bề mặt
ra nhôm của BG, đ-ờng kính lắp ghép của DIE và của BG đạt độ nhám 6. (theo bản vẽ
thiết kế)
* chú ý: Đối với DIE và BG cho khuôn HOLLOW tiện đ-ờng kính lắp ghép để làm
chuẩn cho n/c phay CNC và n/c cắt dây rà chuẩn.
9. N/c phay sau khi nhiệt luyện: Phay tinh bề mặt vào nhôm của DIE, phay hết l-ợng d- bề
mặt ra nhôm của BG mà nguyên công tiện để lại, độ nhám 6.
10. N/c mài:
- Máy mài phẳng: Mài phẳng toàn bộ 2 mặt cho L.I.P, BK, DIE đạt độ nhám 4.

- Máy mài cầm tay chạy bằng điện: Mài thô bằng đá trụ: làm phẳng và nhẵn lớp nhấp nhô
tế vi do n/c phay để lại (chú ý: không làm ảnh h-ởng đến hình dáng hình học của chi tiết
gia công) cho BG, L.I.P,
Mài tinh bằng giấy ráp: đối với L.I.P đạt độ nhám 5(chú ý bo góc tất cả các cạnh sắc)
11. N/c phay CNC: Phay tinh bề mặt bearing của BG đạt độ nhám 6 để lại l-ợng d- +0.05
cho nguyên công nguội, khoan chính xác vị trí 2 lỗ chốt định vị trên BG. (theo bản vẽ
thiết kế)
12. N/c cắt dây: Cắt theo hình dáng của profile, để lại l-ợng d- cho nguyên công nguội -
0.05, cắt chính xác 2 lỗ chốt định vị trên DIE. (theo bản vẽ thiết kế)
* Chú ý: Đây là khâu quyết định đến hình dáng hình học của sản phẩm, do đó khi gia
công phải chú ý đến sai số của máy mà ng-ời gia công có thể điều chỉnh chế độ cắt cũng
nh- l-ợng d- gia công hợp lý để đảm bảo đúng kích th-ớc theo bản vẽ thiết kế.
13. N/c EDM (máy xung): gia công các chi tiết bearing của DIE và BG.
Có 2 loại điện cực là : điện cực đồng và điện cực chì
- Điện cực đồng: Dùng để xung những vị trí và hình dáng trên bearing của BG mà
máy phay CNC không gia công đ-ợc,
- Điện cực chì: để xung những vị trí và hình dáng mà máy phay không gia công
đ-ợc đối với chân bearing của BG (đ-ờng dẫn nhôm vào), để xung gia công độ dài
ngắn của bearing theo bản vẽ thiết kế:
* Chú ý: Đối với DIE cho khuôn SOLID thì dùng điện cực chì xung bearing ngay sau
khi cắt dây xong. (theo bản vẽ thiết kế)
Đối với khuôn HOLLOW thì xung sau khi lắp ghép giữa BG với DIE, độ dài ngắn của
bearing theo bản vẽ thiết kế.
14. N/c nguội : Hoàn thiện và lắp ghép các chi tiết:
Đối với DIE cho khuôn SOLID và khuôn HOLLOW:
- Sửa chữa những khuyết tật do n/c tr-ớc để lại,
- Kiểm tra độ không thẳng, độ không phẳng của bề mặt bearing, độ không vuông
góc của bề mặt bearing với mặt chịu áp lực nhôm. (các kích th-ớc phải tuân theo
bản vẽ thiết kế)
- Gia công bề mặt bearing với l-ợng d- gia công < 0.05, mài đạt độ bóng 6

Đối với BG của khuôn HOLLOW:
- Kiểm tra các lỗ dẫn nhôm vào khuôn, sửa lại các mấp mô tế vi (không làm ảnh
h-ởng cũng nh- sai lệch đến hình dáng hình học) mài bằng giấy ráp các lỗ đạt độ
bóng 4.
- Tạo độ cong ở các vị trí cạnh sắc để đảm bảo cho dòng nhôm chảy dễ dàng và
thuận lợi.
- Kiểm tra độ không phẳng, không thẳng , độ song song giữa các cạnh (tuỳ thuộc
vào từng kết cấu khuôn).
- Mài bề mặt bearing đảm bảo độ vuông góc với bề mặt chịu áp lực nhôm và đạt độ
bóng 6
Lắp ghép hoàn thiện khuôn :
- Đối với khuôn SOLID:
Các chi tiết đ-ợc lắp ghép theo thứ tự: L.I.P + DIE + BK, chế độ lắp lỏng thông
qua chốt,
- Đối với khuôn HOLLOW:
Các chi tiết đ-ợc lắp ghép theo thứ tự: BG + DIE + BK, chế độ lắp chặt thông qua
chốt.
Sau khi lắp ghép giữa BG với DIE, phải kiểm tra lại kích th-ớc, khe hở của profile
bằng d-ỡng kiểm, tuân theo bản vẽ thiết kế. Tuỳ thuộc vào yêu cầu của khách
hàng mà khi lắp ghép sẽ để chênh lệch giữa bearing của BG và bearing của DIE là
bao nhiêu.
Sau đó mài phẳng 2 mặt của sản phẩm đạt độ bóng 4.
Thông qua quy trình sản xuất khuôn ta thấy vị trí của khâu gia công nguội là khâu hoàn
tất và lắp ghép các chi tiết, kiểm tra kích th-ớc, độ dầy của sản phẩm, ảnh h-ởng trực tiếp đến
chất l-ợng bề mặt sản phẩm khi đùn ép.
Sau khi đã lắp ghép hoàn chỉnh bộ khuôn, mang đi đùn thử khuôn và kiểm tra chất l-ợng
bề mặt cũng nh- về kích th-ớc và hình dáng hình học của sản phẩm. Nếu đạt thì mang đi hoá
nhiệt luyện, thấm Nitơ cho bề mặt bearing, tuỳ thuộc vào từng loại khuôn mà thời gian thấm Nitơ
là bao lâu và thấm bao nhiêu lần.
* Chú ý: khi một bộ khuôn đã đảm bảo về tất cả các thông số về kết cấu cũng nh- về chất l-ợng

sản phẩm, mang đi đùn ép, trong quá trình đùn ép ta phải kiểm tra xem với bề mặt bearing nh-
thế có thể đùn ép đ-ợc khối l-ợng là bao nhiêu, khi đó ta mới đ-a ra đ-ợc ph-ơng án hoá nhiệt
luyện cho bề mặt bearing để đảm bảo chất l-ợng của khuôn cũng nh- năng suất của sản phẩm.
Khi kiểm tra nếu thấy bề mặt có dấu hiệu rỗ thì phải đi hoá nhiệt luyện ngay để đảm bảo cho bề
mặt của bearing.