Trong máy móc các tấm kim loại được sử dụng rất nhiều (dùng làm các giá đỡ, làm hộp, dùng để gắn đèn, gắn cảm biến). Nếu đã được sử dụng nhiều như vậy thì các bạn đã hiểu rõ cách thiết kế các bộ phận sử dụng kim loại tấm một cách tối ưu nhất chưa, thiết kế thế nào cho gia công dễ nhất, không tạo ra lỗi khi gia công, tăng tuổi thọ sản phẩm thiết kế, làm giảm giá thành, tối ưu hóa sản phẩm...Trong bài chia sẽ lần này sẽ nói về một số chú ý khi thiết kế liên quan đến các tấm kim loại, cách chỉ thị bán kính uốn của tấm trong bản vẽ sao cho ngầu. (Chia sẽ trên góc độ một người thiết kế sản phẩm để gửi đi cho công ty khác chế tạo, phần công nghệ của nhà sản xuất thế nào thì không biết, nên hạn chế tối đa các lỗi thiết kế cơ bản)
Chuẩn hóa từ cơ bản từng bước trở thành những người thiết kế chuyên nghiệp. Hiểu rõ về quá trình chế tạo, những vấn đề xảy ra khi chế tạo để tạo nên một sản phẩm tối ưu.
I. Lý thuyết cơ bản về uốn tấm
Khi uốn cong tấm kim loại, ở mặt trong sẽ xuất hiện bán kính uốn. Khi đó, giá trị tiêu chuẩn của bán kính uốn trong tối thiểu bằng với chiều dày tấm. Ví dụ, nếu độ dày là 2mm, thì bán kính uốn trong tối thiểu cũng là 2mm. Các vật liệu mềm như tấm nhôm, tấm đồng, có thể được uốn cong với bán kính nhỏ hơn chiều dày của tấm.
板金を曲げると内側に曲げ半径がつきます。その際の最小の曲げ半径は板厚が目安です。例えば2㎜厚みならば最小曲げ半径も2㎜です。軟らかいアルミ板や銅板は、これよりも小さく曲げるのが可能です。
Theo như lý thuyết thì bán kính uốn sẽ như trên, nhưng trên thực tế thì bán kính này phụ thuộc vào loại vật liệu, lực uốn, phương pháp uốn, dụng cụ uốn (Chày-Khuôn_Punch-die). (Xem hình 1 và bảng 1). Nhưng khi ta vẽ, hay khi tính toán, thì cứ lấy bán kính trong bằng chính độ dày tấm, sau đó thì kí hiệu lên, kí hiệu như thế nào thì được viết ở phần hai.
上記は机上です。 実際に最小曲げ半径は材料や曲げ加工の条件によって変わります。
 |
Hình 1-Uốn tấm kim loại
|
 |
Bảng 1-Bán kính uốn tối thiểu theo vật liệu (Tham khảo)
|
II. Phương pháp chỉ thị và thiết kế bán kính uốn trong R khi uốn tấm kim loại
Phần này dùng để tham khảo, tùy vào công ty thì các kí hiệu hay chú ý sẽ khác nhau, nhưng trên góc độ cơ bản về thiết kế thì:
①Bán kính uốn mặt trong được mô tả ngay trên bản vẽ.
②Nếu không có điều gì đặc biệt thì ở phần bán kính uốn trong luôn khí hiệu là bán kính uốn tối thiểu.
③Trong nhiều trường hợp thì thường thiết kế bán kính uốn bằng chiều dày tấm.
下記は あくまで参考でして会社さんによって違いますが、機械設計において一般的には
①板金の曲げRは基本的に内側のRを図面に記載する。
②内曲げR寸法にこだわりが無い限り「最小曲げR」と記載する。
③最小曲げRを板厚で設計しているところが多い
Với công ty hiện tại của Bắp đang làm việc, nếu chi tiết không có yêu cầu gì đặc biệt thì luôn dùng phương án ② để kí hiệu trên bản vẽ chế tạo. Đó là ở chỗ bán kính uốn, ghi "bán kính uốn tối thiểu". Vậy "bán kính uốn tối thiểu" là gì? Và nếu không chỉ thị như vậy thì sẽ xảy ra điều gì.
 |
Hình 2-Kí hiệu bán kính uốn
|
Từ khóa "uốn tối thiểu R" xuất hiện ở đây, độ uốn tối thiểu R ở đây là bán kính uốn R tối thiểu có thể được uốn mà không gây nứt vật liệu. Do đó, độ uốn nhỏ nhất R tùy vào đặc tính của vật liệu mà sẽ thay đổi giá trị. Vậy khi ta kí hiệu "bán kính uốn tổi thiểu" thì ta đã phó mặc cái bán kính đó cho bên nhà sản xuất rồi, tùy vào vật liệu chọn và công nghệ của nhà sản xuất sẽ cho ra bán kính uốn nhỏ nhất có thể.
「最小曲げR」というキーワードが出てきましたが、ここでいう最小曲げRというのは材料割れ等を起こさずに曲げ加工ができる最小の曲げRのことです。そのため、最小曲げRというのは材料の特性によって変わってきます。
Một ví dụ khi ta không kí hiệu bán kính uốn cụ thể trên bản vẽ, đồng thời cũng không chỉ thị "bán kính uốn tối thiểu". Bên dưới là một tấm kim loại có độ dày 4, trên bản vẽ để chỗ bán kính uốn là góc vuông. Nên khi uốn bên trong tấm chịu nén lớn, bên ngoài bị kéo căng, dễ bị nứt và khó uốn. Vậy để gia công được theo chỉ thị này thì sản phẩm cuối cùng nó thành như hình 3 .
Cắt một phần vật liệu ở chỗ uốn để dễ uốn cong hơn. Để tránh những tình trạng này thì tốt nhất cứ đặt kí hiệu bán kính tổi thiểu để nhà sản xuất tự đánh giá.
分厚いために部分的に切り欠いて曲げやすくしてありました）この問題を起きないために図面表記を「最小曲げR」とすることで製作メーカーに判断してもらうと良い。
 |
Hình 3-Phần vật liệu bị cắt bớt
|
III. Chú ý khi làm bản vẽ thiết kế liên quan đến uốn kim loại dạng tấm
Chú ý 1:Khi uốn tấm thì tại phần biến dạng sẽ xảy ra 2 quá trình khác nhau, phần kim loại lớp ngoài sẽ chịu kéo, lớp trong sẽ bị nén lại. Đồng thời tiết diện ngang của tấm cũng sẽ thay đổi. Vì vậy nếu chọn bán kính trong càng nhỏ thì sự biến đổi tiết diện ngang càng lớn (Sẽ bị phồng ra hai bên).
 |
| Hình 4-Phần bị phồng lên khi uốn |
Chú ý 2: Khi tấm kim loại bị uốn cong, bên trong bị nén và lượng nén sẽ phồng lên ở cả hai mặt bên. Lượng phồng lên khoảng 15% chiều dày tấm ở mỗi bên. (Chú ý trên bản vẽ lắp) Vì kim loại tấm thường được sử dụng để làm giá đỡ gắn các thiết bị như cảm biến... Nên cần phải mở một khoảng trống có tính đến lượng phồng này khi cố định các giá đỡ này cạnh nhau.
板金に曲げる加工を行うと、内側が圧縮されるためにその圧縮分が両側に膨らみます。そのふくらみ量は片側で板厚の15％が目安です。板金はセンサなど取り付けブラケットに使用することが多いので、このブラケットを並べて固定するときには、この膨らみ量を考慮して隙間を開けることが必要です。
Chú ý 3: Nếu đường uốn cong và đường viền ngoài khớp với nhau, đường viền ngoài sẽ giao thoa với vùng bán kính uốn cong. Do đó, độ giãn dài của vật liệu do uốn trở nên không đủ và dễ bị nứt, nên đường uốn cong và đường viền ngoài đừng để trùng nhau.
曲げ線と外形線が一致していると曲げ半径領域に外形の輪郭が干渉します。そのため、曲げに伴う材料の伸びが不十分になり割れやすくなるので、曲げ線と外形線を一致させない。
(Lúc đầu mới làm thiết kế Bắp thường xuyên mắc lỗi này, sau được cấp trên nhắc nhở mấy lần, sau rồi tự lên mạng tìm hiểu, giờ thì không còn mắc lỗi này nữa). Thực sự dùng từ thì thấy khó hiểu, mấy khái niệm về uốn không được nắm rõ cho lắm, nên mấy bác nhìn Hình 5.
 |
Hình 5-Vị trí uốn không thích hợp
|
 |
| Hình 6-Đối sách |
Các vết nứt xảy ra như hình trên. Các vết nứt này thường xuất hiện trong quá trình gia công và nếu ứng suất lặp lại trong quá trình sử dụng chi tiết, các vết nứt sẽ lớn dần và cuối cùng có thể bị đứt gãy.
板金で製造すると図中上のようにクラック（ヒビ割れ）が生じます。このクラックは、加工中に入る場合が多く、また、部品の使用中に繰り返し応力が加われば、クラックは増長し、いずれは破断する場合もあります。
Chú ý 4: Vậy khoảng cách từ đường biên của A, đi ra một khoảng bao nhiêu rồi uốn thì thích hợp nhất. Gọi khoảng cách này là W, thì W≥2t+R với t là độ dày tấm, R là bán kính uốn trong của tấm.
曲げ線と外形線の寸法はどれくらいか。この寸法はW≥2t+R、tは板厚にします。
Ví dụ, chiều dày tấm là 3.2mm, thì R uốn lấy bằng độ dày tấm là 3.2mm. Nói cách khác, R uốn của tấm kim loại sẽ có cùng giá trị với chiều dày tấm trừ khi có quy định khác trong bản vẽ. Theo đó, W ≥ 2 x 3.2 + 3.2 = 9.6 ~10mm. Vậy đi ra một khoảng 10mm sau đó uốn là tối ưu nhất. Xem Hình 5.
例えば、「板厚3.2mmの板金」の場合、通常、曲げRは「R＝3.2」となります。つまり、板金の曲げRは、図面指示がなければ板厚と同じ値となります。これを「板厚曲げR」と呼びます。従って、「W≧2×3.2＋3.2＝9.6~10mm」となります。
 |
| Hình 7-Cách tính khoảng cách uốn thích hợp |
Tiếp theo là uốn chữ L nhưng có đường vát chéo. Nói tóm lại, tại các vị trí có tiết diện thay đổi, ta không nên uốn ở ngay vị trí đó, hãy mở một khoảng W sau đó uốn(Uốn ở vùng tiết diện không thay đổi).
 |
| Hình 8-Mở khoảng cách theo hai phương |
Chú ý 5: Chiều rộng uốn cong ít nhất bằng tám lần chiều dày tấm.
曲げ幅を板厚の8倍以上とる.
Ví dụ chiều dày tấm 3mm thì bề rộng chỗ uốn cong ít nhất là 24mm.
Ở Hình 7, bề rộng ở chỗ uốn quá nhỏ, dẫn đến ở chỗ đường uốn bị thiếu vật liệu.
 |
Hình 9-Bề rộng uốn quá nhỏ
|
Tiếp theo là một chút bổ sung, sau khi khoan lỗ, nếu bạn uốn ở vùng lân cận đó, lỗ sẽ bị biến dạng, vì vậy cần phải có kích thước nhất định. Tiêu chuẩn là 2.5 lần chiều dày tấm trở lên. Nếu cần một lỗ với khoảng cách khoan nhỏ hơn kích thước này, thì lỗ được khoan sau khi uốn. (Nếu khoan sau khi uốn, thì mình nghĩ gá đặt sẽ khó hơn khoan rồi uốn) Hình 10.
少し補足になりますが, 穴あけ加工後にその直近で曲げ加工すると、穴が変形してしまうため、一定以上の寸法が必要になります。目安は板厚みの2.5倍以上です。これ以下の寸法で穴が必要な場合には、曲げる加工したあとに穴あけを行います。
 |
Hình 10-Vị trí lỗ khoan thích hợp
|
Bên trên là lỗi thiết kế mà mấy tháng đầu vào làm mình thường xuyên mắc phải, tuy được giải thích nhiều lần những mình cũng chưa nắm rõ lắm, nên đã tìm hiểu một chút về vấn đề này rồi tổng hợp thành một bài viết.
Bắp lang thang_2020/11/28
. Nếu đã được sử dụng ...){kind=link}
2 コメント
rất cảm ơn anh về những chia sẻ hữu ích, em cũng đang làm bên Nhật và mới vào nghề nhiều cái không biết từ vật liệu, phương pháp uốn, cách 分割 thế nào cho tối ưu và từ vựng chuyên môn. Rất mong anh có thêm các bài chia sẻ ạ!
返信削除Cảm ơn bình luận của bạn. Bạn có thể xem ở kênh YouTube liên kết cùng với blog này để học thêm về vật liệu, các cơ cấu cơ bản, từ vựng chuyên ngành.
削除