1

CÔNG NGH GIA CÔNG ÁP LC
NG DNG SN XUT CHI TIT TRONG CÔNG NGHIP Ô TÔ
METAL FORMING TECHNOLOGY - APPLICATIONS IN AUTOMOBILE
MANUFACTURING
B môn Gia công áp lc – Vin C khí
Trng i hc Bách khoa Hà ni

TÓM TT
Công nghip sn xut ô tô và công nghip sn xut các thit b ph tr đang đc các doanh nghip
trong lnh vc c khí đu t và phát trin đáp ng nhu cu vn chuyn trong nc. Các công ngh đ
đáp ng cho các ngành trên vn còn non tr và cha đc nghiên cu cng nh ng dng mt cách
chính xác và hiu qu. Mc đích ca nghiên cu này là tìm hiu các công ngh truyn thng và tiên tin
trong nc và đc bit trên th gii, đã và đang nghiên cu ng dng trong công nghip ô tô. Qua đó
giúp doanh nghip có cái nhìn tng quan v kh nng công ngh, điu kin áp dng, đ áp dng vào
thc t sn xut ti Vit nam.
ABSTRACT
Automobile industry and alternative auto part industry are being invested by mechanical enterprise to
develop and to adapt domestic remaining in the field of transport. The appropriate technologies are still
young and weren’t researched exactly and weren’t applied efficiently in Vietnam. The purpose of this
investigate is an overall survey in conventional and advantageous technologies in Vietnam and over the
World, which was and are applied in Automobile industry. With this state of the art enterprise could
catch the technology abilities, conditions in overview to apply in manufacturing in Vietnam.
Keywords: metal forming, forging, sheet metal forming, tube forming, joining
1. GII THIU
Trong chc nm gn đây, công nghip ô tô đang đc chú trng và đu t phát trin ti Vit nam. Trong
đó ch yu là công nghip sn xut các chi tit ph tr trong ô tô, gm có xe con và xe ti nh. Các cm
chi tit phc tp khác nh đng c, h thng điu khin đin t ch yu vn là nhp khu. Các doanh
nghip tiêu biu sn xut và lp ráp ô tô nh Trng Hi, Xuân Kiên, VEAM đã cho xut xng khá
nhiu các chng loi và dn đáp ng đc nh cu xe ti nh và mt phn xe con ti Vit nam.

nhiu  c trong công nghip ô tô, máy bay. Trong khi dp vut các chi tit ln và mc đ dp vut
thp, các chi tit này rt khó đt đc đ sc nét  góc cnh và hin tng đàn hi li xy ra.  khc
phc hin tng này, phng pháp dp vut có kéo và s dng gân vut thng đc u tiên. Kt cu
ca b khuôn dp vut chi tit chán xe đc trình bày qua
Hình 2.1.b, và nguyên lý dp vut đc minh
ha trên Hình 2.1.c.
a) Chi tit dp vut
b) Kt cu khuôn
c) S đ nguyên lý
Hình 2.1 Chi tit dng tm và công ngh dp vut [8]
Theo s đ nguyên lý trên Hình 2.1.c, thì chày đc gn vi đ khuôn (bàn máy), ci gn vi đu trt.
 v trí ban đu, chn s dâng lên cùng chiu cao vi chày (đôi khi cao hn chày đ to lc chn ban
đu), phôi tm đc đt lên b mt phng ca chn.  hành trình dp, ci đi xung cùng vi chuyn
3

đng ca đu trt, ép vào phôi và to lc kp và chn ban đu. Khi ci tip tc đi xung, phôi s đc
chày vut vào trong ci đ to chi tit. Quá trình dp vut trên thc hin trên máy ép thy lc có xy lanh
đy di. Vi công ngh dp vut truyn thng hay chày ci cng thì vic ch to chày ci có kích
thc tng quan chính xác gây khó khn. Vic ng dng cht lng, cao su/ polyurethan, vi vai trò ca
chày hoc ci đã m ra trang mi cho công ngh dp vut. Tit kim thi gian gia công khuôn, tit kim
kim loi, mc đ dp vut tng lên, to hình chi tit phc tp. Nguyên lý và dng sn phm dp thy c
đc minh ha qua Hình 2.2. Qua s đ nguyên lý này, đim khác bit so vi dp vut truyn thng là
chy lng đóng vai trò ci, to ra áp lc cn thit và ép phôi vào biên dng chày.
a) Nguyên lý dp thy c

b) Khi khuôn dp tay biên
Hình 2.4 Quy trình công ngh và khuôn dp khi [7]
Trong khi đó ép chy thng thc hin trên máy ép thy lc nm ngang. Hin ti  Vit nam ng dng
các công ngh dp khi trong các nhà máy  vn mc đ thp và ch yu là chun b phôi. Khó khn đ
công ngh này còn phát trin hn ch là thiu thit b to lc ln, thiu thit b nung công sut ln và
thiu c th trng tiêu th. Ép chy profile đnh hình cho kim loi mu đang là hng đi ca các nc
công nghip phát trin. Không thun túy ch dng li to các phôi có đng sinh thng, ép chy ngày
nay thng gn vi các thit b un liên tc có điu khin linh hot ngay khi phôi còn nóng đ to các
khung dàn có đ chng un tt và li nh.
Hình 2.4 là ví d v thit k quy trình công ngh dp và kt cu na khuôn dp khi h cho chi tit tay
biên. Theo quy trình trên thì phôi dp tay biên phi đc thc hin qua ba bc to hình chính (ép t,
dp thô, dp tinh) và hai bc ph (to chuôi kp kìm, ct biên). Các quá trình bin dng khi din ra
phc tp, do đó trc khi sn xut hàng lot cn có các nghiên cu c th và th nghim.  các nc có
công nghip phát trin các quá trình dp khi thng đc tính toán mô phng trên máy tính sau đó đa
ra ch to th nghim và sn xut hàng lot [6].
2.3 CH TO CHI TIT DNG NG
Phng pháp dp to hình vt liu kim loi bng cht lng đã đc nghiên cu và th nghim t nhng
nm 50 ca th k 20 [1]. Công ngh này đc áp dng cho hai dng phôi ch yu là phôi tm và phôi
ng, tng ng vi các dng phôi s có các thut ng tng ng nh dp thy tnh/thy c phôi tm
(HBU), dp áp lc cao bên ngoài (AHU) và bên trong ng (IHU). Dp thy tnh chi tit tm đòi hi áp
lc cht lng t 500at đn 2000at. Áp lc này thng thp hn khi dp bng cht lng cho phôi ng,
thng t 1000-4000at, do đó còn gi công ngh này là dp bng áp lc cao bên trong. S đ nguyên lý
phng pháp IHU đc th hin qua Hình 2.5.

Hình 2.5. Nguyên lý dp chi tit ng ch T, [2]
Theo nguyên lý Hình 2.5, đu tiên ng đc đa vào lòng khuôn, khuôn trên đi xung và ép vào khuôn
di vi lc đóng khuôn F
S
. Tip theo các chày dc trc đi vào và đóng kín hai đu ng. Cht lng
đc bm vào đy ng.  công đon to hình (c), cht lng vi áp lc thích hp và các chuyn đng có


a) Chi tit (profile) trn xe
b) Ép chy kt hp un linh hot
Hình 2.8 Ép chy kt hp un nóng linh hot
6

ng dng công ngh to hình ng áp lc cao bên trong (IHU) đã đ cp phn 2.3, ngi ta đã ch to
các khung xng lin không cn hàn làm tng kh nng chu ti đng.
2.5 CÔNG NGH GHÉP NI TM MNG
Công ngh lp ráp và ghép ni trong công nghip ô tô phát trin mnh  Nht, M và đc bit  c.
Các dây chuyn lp ráp hin nay không đn thun ch đc điu khin bng c khí cng hay khi nén mà
đã đc thay th bi các h thng tay máy và rô bt điu khin linh hot, kt hp vi h thng đnh v
trí điu khin PLC.  ti các v trí này các mi ghép đc thc hin có th là hàn, dán, ghép ni đinh
tán v.v. Hình 2.9 minh ha mi ghép bng bin dng do trong đu xe ô tô BMW5 và ng dng rô bt
đ ghép ni Hình 2.9.b. a) u xe BMW5
b) Ghép ni khung np capo xe Audi
Hình 2.9 Ghép ni chi tit tm trong khung xe ô tô
Hin nay có rt nhiu phng pháp ghép ni trong c khí nhng trong lnh vc bin dng do, bài báo
xin gii thiu các phng pháp ghép ni tiên tin bng bin dng do đang đc nghiên cu và ng
dng ti c.

a) Tán rút
b) Tán đc/m
c) Ghép ni clinching a) Sn phm un bng khuôn
b) Sn phm un trc ln
c) Un lc liên tc
Hình 2.12 Công ngh un tm đin hình
2.7 NG DNG CÔNG C THIT K VÀ MÔ PHNG TI U QUÁ TRÌNH CN
Mt trong nhng công đon không th thiu trong quá trình sn xut công nghip hin nay là ng dng
công c tin hc đ tính toán và ti u quá trình to hình.  các nc có nn công nghip phát trin thì
bc này không th thiu trong toàn b quá trình sn xut và phát trin sn phm. S đ các công đon
chính ca quá trình sn xut sn phm dp thc t đc minh ha theo Hình 2.13.
8 Hình 2.13 Các bc ca quá trình sn xut
Sau khi có ý tng hay sn phm mu ca sn phm cn ch to, ngi ta tin hành xây dng li bn v
sn phm và mô hình sn phm trên máy tính. Tip theo s thit k công ngh và khuôn dp s b. 
các bc này có rt nhiu công c phn mm h tr thit k nh Catia, Inventor, AutoCAD.  kim tra
b khuôn có làm vic đung nh thit k không, ta s tin hành mô phng quá trình dp trên máy tính.
Các phn mm mô phng quá trình bin dng do ni ting nh Abaqus, Ansys, đc ng dng c
trong nghiên cu và công nghip. Kt qu mô phng làm cn c cho vic hiu chnh và ti u khuôn 
bc trc. Kt qu ti u s đa vào sn xut th nghim  bc tip theo và cui cùng là sn xut
hàng lot. Hình 2.14 Ví d dp chân bàn hc sinh Xuân hòa minh ha các kt qu t mô phng đn sn
xut chân bàn hc sinh Xuân hòa.
a) Mô phng s quá trình BD

vic êm, d điu khin, các phn t thy lc ngày càng có hiu sut cao và tính nng mnh.
3.2 MÁY ÉP TRC KHUU
Máy ép trc khuu thng đc x dng trong các phân xng ct đt – Công ngh gia công tm
mng. ây là thit b có hành trình cng, đc trng bng các thông s nh lc dp danh ngha, s nhát
dp trên phút, hành trình đu trt. Vi các đc đim nh hành trình và tc đ thay đi chu k nên phù
hp vi h thng cp phôi cng c khí hoc khí nén, đ đm bo nng sut cao nht. Các chi tit đc
thc hin trên các máy này thng nh, yêu cu đ chính xác kích thc cao. Trên Hình 3.2 là các dng
máy ép truu khuu ph bin.
a) Máy trc khy vn nng
b) Máy trc khuu dp vut
c) Máy trc khuu dp nóng
Hình 3.2 Các dng máy ép trc khuu
Các máy ép trc khuu Hình 3.2.a. và Hình 3.2.a.b chuyên dùng trong dp tm (ct đt và dp vut).
Máy éo trc khuu dp nóng có kt cu cng vng, đu trt đc dn hng, khuu dng cam hoc
biên lch tâm, bàn máy có kt cu nâng h đ tháo khuôn khi quá ti và cn chnh hành trình.
10

3.3 MÁY BÚA VÀ MÁY ÉP VÍT- MA SÁT
 thc hin quá trình dp khi, cn thit phi có các thit b to lc ln và đc đim thit b phù hp
vi các nguyên công dp nóng. Trong công ngh dp khi nh dp tay biên, trc khuu, bu lông, khp
ni v.v. cn thit phi có các b khuôn dp, quy trình công ngh, ch đ nhit phù hp. Các b khuôn
này cn đc lp trên các thit b phù hp. Trên Hình 3.3 là các dng máy đ dp nóng.  máy búa
không khí nén, đu búa và b đe là dng c to hình, thit b này chuyên đ rèn chun b phôi. Máy búa
hi nc dùng đ rèn Hình 3.3.b và đ dp khi Hình 3.3.c. Máy ép vít- ma sát dùng cho c rèn và dp.
Nhn xét thy các máy đ dp thng có kt cu cng vng và không gian làm vic hp, ch phù hp
chi tit nh, do yêu cu lc bin dng ln.


a) Thit b cán ngang
b) Sn phm cán ngang
Hình 3.5 Thit b cán ngang
Ti Vit nam, các loi thit b siêu trng và siêu trng vn rt ít, do đó khi cn ch to các chi tit siêu
trng siêu trng nh trc tu thy, tua bin và các trc cán ln gp không ít khó khn, hu ht phi nhp
ngoi. Hình 3.6 gii thiu các thit b ca nc ngoài sn xut các sn phm có trng lng và kích
thc rt ln: máy cán vành c ln đ cánh vành công nghip và thit b rèn trc gm mt máy búa thy
lc và mt c cu vn chuyn-xoay phôi. a) Máy cán vành c ln
b) Thit b rèn trc siêu trng
Hình 3.6 Các thit b siêu ln
Các thit b siêu ln này thng gn vi ngành luyn thép và cán thép. Do đó cn đc đu t đng b
và có chin lc.
4. KT LUN
Ni dung ca bài báo này đã trình bày các công ngh đin hình và tiên tin trong lnh vc dp to hình
kim loi, ng dng c th trong lnh vc công nghip sn xut chi tit ô tô và chi tit ph tr trong ô tô.
Cng trong bài báo này, nhóm tác gi đã đa ra các dng thit b thng gp trong gia công áp lc và
kh nng ng dng ca chúng trong quá trình to hình.
Qua nghiên cu tng quan này, chúng ta cng thy đc các các hn ch ca nn công nghip trong
nc trong lnh vc dp to hình c v công ngh và thit b. T đó tìm ra hng đu t và nghiên cu
phù hp, đ làm ch công ngh và nâng cao nng lc nghiên cu ng dng.
5. TÀI LIU THAM KHO
[1]. Schuler GmbH (Hrsg.): Handbuch der Umformtechnik. Berlin: Springer,1996, ISBN 3-540-
61099-5.
[2]. R. Neugebauer (Hrsg.): Hydro Umformung, Berlin: Springer, 2007, ISBN-10 3-540-21171-3
12

[3]. E. Doege, B.A. Behrens: Handbuch Umformtechnik, ISBN-10 3-540-23441-1 Springer Berlin

3.4 CÁC LOI THIT B CHUYÊN DÙNG 10
4. KT LUN 11
5. TÀI LIU THAM KHO 11

Hình v
Hình 1.1 Các cm chi tit chính trong ô tô cá nhân 1
Hình 2.1 Chi tit dng tm và công ngh dp vut [8] 2
Hình 2.2 Dp vut thy c ng dng cht lng 3
Hình 2.3 Chi tit dng khi và công ngh [7] 3
Hình 2.4 Quy trình công ngh và khuôn dp khi [7] 4
Hình 2.5. Nguyên lý dp chi tit ng ch T, [2] 4
Hình 2.6. Các dng sn phm ng dng IHU 5
Hình 2.7 Khung thân xe con 5
Hình 2.8 Ép chy kt hp un nóng linh hot 5
Hình 2.9 Ghép ni chi tit tm trong khung xe ô tô 6
Hình 2.10 Ghép ni chi tit tm trong khung xe ô tô 6
Hình 2.11 Công ngh un tm đin hình 7
Hình 2.12 Công ngh un tm đin hình 7
Hình 2.13 Các bc ca quá trình sn xut 8
Hình 2.14 Ví d dp chân bàn hc sinh Xuân hòa 8
Hình 3.1 Các dng máy ép thy lc 9
Hình 3.2 Các dng máy ép trc khuu 9
Hình 3.3 Các dng máy dp khi 10
Hình 3.4 Các dng thit b chuyên dùng 10
Hình 3.5 Thit b cán ngang 11
Hình 3.6 Các thit b siêu ln 11