Chế tạo khuôn dập nóng cho phụ tùng ô tô xe máy: Bước tiến mới trong ngành công nghiệp hỗ trợ
Khuôn dập nóng – Sản phẩm đặc thù
Trong ngành cơ khí, khuôn dập nóng là loại khuôn được sử dụng để gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nóng với mục đích tạo hình sản phẩm. Theo đó, phôi nguyên liệu được nung nóng đến nhiệt độ tối đa cho phép, sau đó sẽ được đưa vào khuôn dập cho đến nhiệt độ tối thiểu để được chi tiết, sản phẩm với hình dạng và kích thước như thiết kế.
Mặc dù khuôn dập nóng là sản phẩm rất cần thiết trong lĩnh vực công nghiệp hỗ trợ nhưng hiện nay, tại Việt Nam, qua khảo sát, chỉ một số doanh nghiệp lớn mới có thể sử dụng hệ thống dập nóng trong hoạt động sản xuất của mình cũng như tham gia vào chuỗi cung ứng phụ tùng xe máy, ô tô và các sản phẩm khối khác của ngành công nghiệp hỗ trợ. Hầu hết các doanh nghiệp trong nước chưa thể tự thiết kế và chế tạo khuôn dập nóng hoàn chỉnh phục vụ cho sản xuất của mình cũng như cung ứng cho nhu cầu của các doanh nghiệp khác.
Với mục tiêu từng bước làm chủ công nghệ dập nóng, thay thế hàng nhập ngoại, gia tăng giá trị sản phẩm Việt trong chuỗi cung ứng công nghiệp hỗ trợ, Viện Công nghệ HaUI (Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội) đã mạnh dạn đề xuất Bộ Công Thương thực hiện đề án “Nghiên cứu, chuyển giao công nghệ thiết kế và chế tạo khuôn dập nóng cho sản phẩm phụ tùng ô tô xe máy cho doanh nghiệp trong lĩnh vực công nghiệp hỗ trợ”. Đề án thuộc Chương trình Phát triển công nghiệp hỗ trợ năm 2021 do Bộ Công Thương chủ trì. PGS.TS. Phạm Đức Cường, Viện trưởng Viện Công nghệ HaUI làm chủ nhiệm đề án.
Lý giải nguyên nhân vì sao có rất ít doanh nghiệp trong nước chế tạo được khuôn dập nóng, PGS.TS Phạm Đức Cường cho biết, ngoài nguyên nhân do trình độ công nghệ trong thiết kế, chế tạo khuôn dập nóng của doanh nghiệp còn ở mức thấp, còn do tính đặc thù của khuôn dập. “Mỗi bộ khuôn dập có khối lượng rất lớn, từ vài trăm kg tới hàng nghìn kg, độ khó cao. Chưa kể trong khi quá trình thiết kế, chế tạo jhuôn dập luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro hoặc sai sót dẫn tới khuôn bị hỏng khi vừa chế tạo. Hơn nữa, giá thành một bộ khuôn cũng rất cao, từ vài trăm triệu cho đến cả tỷ đồng/bộ, tùy độ phức tạp và độ lớn của sản phẩm” – PGS.TS Phạm Đức Cường nhấn mạnh.
Tận dụng sức mạnh công nghệ
PGS.TS Phạm Đức Cường chia sẻ, sau 12 tháng thực hiện đề án, với sự hỗ trợ của Tập đoàn QuantorForm Group (CHLB Nga), Công ty TNHH MTV Diesl Sông Công (DISOCO) và Tổng Công ty Máy Động lực và Máy Nông nghiệp Việt Nam (VEAM), nhóm đã hoàn thành 12 nội dung của đề án một cách đầy đủ, đúng tiến độ. Trong đó, đáng chú ý là việc nhóm đã xây dựng thành công 02 quy trình công nghệ chế tạo các bộ khuôn dập nóng ứng dụng công nghệ CAD/CAE.
So với quy trình thiết kế và chế tạo khuôn truyền thống, theo PGS. TS Phạm Đức Cường, quy trình thiết kế và chế tạo khuôn ứng dụng công nghệ CAD/CAE có nhiều ưu điểm vượt trội hơn.
Bộ khuôn dập gồm 2 nửa khuôn tích hợp hai bước dập thô và tinh (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Cụ thể, quy trình thiết kế và chế tạo khuôn truyền thống chủ yếu dựa vào kinh nghiệm thiết kế, đòi hỏi thời gian của chu kỳ từ khi thiết kế đến đưa khuôn vào thực tế dài và rất tốn kém, do sự lặp lại ở các bước “Dập thử sản phẩm - Sửa khuôn”. Đây là một trong những nguyên nhân dẫn tới sự thiếu cạnh tranh về giá cả và chất lượng khi chế tạo sản phẩm.
Ngược lại, với quy trình thiết kế và chế tạo khuôn ứng dụng công nghệ CAD/CAE, việc thiết kế được thực hiện rất nhanh chóng, thời gian chu kỳ cũng được rút ngắn tới hơn 70% do việc thử khuôn được “ảo hóa” bằng phần mềm phân tích, mô phỏng. PGS.TS Phạm Đức Cường cho biết, quá trình “Mô phỏng thử - Chỉnh sửa khuôn” được thực hiện với sự hỗ trợ của phần mềm CAE. Sau khi tối ưu về kết cấu, khuôn được chế tạo ra không sai khác, hoặc sai số rất ít, chỉ cần chỉnh sửa nhỏ là có thể đưa thẳng vào sản xuất thực tế.
“Việc ứng dụng công nghệ CAD/CAE/CAM cho phép thiết kế được các quy trình công nghệ gia công trên các máy gia công CNC hiện đại, đảm bảo độ chính xác và an toàn, hiệu quả cho quá trình sản xuất” – PGS.TS Phạm Đức Cường nhấn mạnh.
Sẵn sàng chuyển giao công nghệ
Được biết, 02 quy trình công nghệ chế tạo các bộ khuôn dập nóng ứng dụng công nghệ CAD/CAE do nhóm các nhà khoa học Viện Công nghệ HaUI xây dựng đã được ứng dụng để chế tạo khuôn dập nóng cho chi tiết càng lái và tay biên. Theo đó, các quy trình công nghệ được thực hiện trên các máy CNC gia công hiện đại. Các bộ khuôn sau khi gia công đã được đo kiểm đảm bảo độ chính xác và các yêu cầu kỹ thuật.
PGS.TS Phạm Đức Cường chia sẻ thêm: “Chúng tôi đã phối hợp thực hiện và chuyển giao 02 bộ khuôn chế tạo được cho Công ty TNHH MTV Diesel Sông Công thử nghiệm. Ngoài ra, chúng tôi cũng đã đào tạo và chuyển giao công nghệ thiết kế sử dụng phần mềm QFORM phân tích và mô phỏng khuôn dập nóng cho một số doanh nghiệp sản xuất và chế tạo khuôn dập sử dụng và đánh giá”.
Thử nghiệm khuôn dập sản phẩm tại Công ty TNHH MTV Diesel Sông Công (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Theo đánh giá của nhiều chuyên gia, đề án “Nghiên cứu, chuyển giao công nghệ thiết kế và chế tạo khuôn dập nóng cho sản phẩm phụ tùng ô tô xe máy cho doanh nghiệp trong lĩnh vực công nghiệp hỗ trợ” do PGS.TS Phạm Đức Cường – Viện trưởng Viện Công nghệ HaUI làm chủ nhiệm không chỉ có ý nghĩa khoa học to lớn mà còn có giá trị thực tiễn cao. Kết quả của đề án sẽ góp phần nâng cao năng lực thiết kế, chế tạo các loại khuôn dập nóng, phục vụ cho sản xuất phụ tùng ô tô, xe máy cho các đơn vị nghiên cứu, sản xuất khuôn trong nước, tiến tới làm chủ công nghệ sản xuất các loại khuôn giá trị cao phục vụ công nghiệp hỗ trợ, từ đó giảm chi phí sản xuất, nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.
https://khcncongthuong.vn/
