Chấn gấp Inox tấm: Chọn dao–cối và tính góc chấn chuẩn xác

Chấn gấp Inox tấm đòi hỏi chọn đúng dao–cối, tính lực và góc chấn chuẩn để đạt độ chính xác, bề mặt đẹp và không nứt gãy. Bài viết này hệ thống hóa toàn bộ kỹ thuật: từ chọn V-die, bán kính, góc chấn, K-factor, bù hồi xuân đến ví dụ tính toán thực tế. Đây là nội dung cốt lõi trong gia công chấn thuộc nhóm phương pháp tạo hình của Cẩm nang Kỹ thuật Gia công Inox.

Các phương pháp chấn và khi nào dùng

– Chấn “air bending”: vật liệu chỉ chạm ở 3 điểm (đỉnh dao và 2 mép V-die). Linh hoạt, ít lực, điều chỉnh được bán kính. Ứng dụng phổ biến nhất cho Inox tấm 0.5–6 mm.
– Chấn ép sát (bottoming): ép gần kín V, góc ổn định hơn, lực lớn hơn; dùng khi cần độ lặp góc cao, sản lượng ổn định.
– Dập thẳng (coining): ép kín hoàn toàn, rất chính xác nhưng lực cực lớn; ít dùng với Inox do nguy cơ nứt, mài mòn dao–cối cao.

Khuyến nghị: với SUS 201/304/316 dày ≤6 mm, ưu tiên air bending + bù hồi xuân; chỉ dùng bottoming khi yêu cầu góc khắt khe và đủ lực máy.

Chọn cối (die): quy tắc V-die cho Inox

Quy tắc nhanh

– Chọn V-die theo độ dày t: V ≈ 6 × t (Inox). Nếu cần bán kính lớn/ít vết hằn → có thể chọn V = 8–10 × t.
– Bán kính trong dự kiến khi air bending: Ri ≈ 0.16 × V (với Inox thực tế có thể 0.16–0.20 × V).
– Chiều dài cánh bẻ tối thiểu: Lmin ≈ 0.67 × V (cánh ngắn hơn dễ tụt xuống V-die gây méo).

Gợi ý nhanh V-die (tham chiếu sản xuất phổ biến):
– t = 0.8 mm → V ≈ 5 mm
– t = 1.0 mm → V ≈ 6 mm
– t = 1.5 mm → V ≈ 9–10 mm
– t = 2.0 mm → V ≈ 12 mm
– t = 3.0 mm → V ≈ 18 mm
– t = 4.0 mm → V ≈ 24 mm
– t = 5.0 mm → V ≈ 30 mm
– t = 6.0 mm → V ≈ 36 mm

Lưu ý:
– V quá nhỏ → lực tăng mạnh, nguy cơ nứt mép, hằn sâu; V quá lớn → khó đạt góc và độ thẳng.
– Dùng cối đa rãnh (multi-V) cho xưởng đa dạng độ dày; kiểm tra bề mặt V-die (đánh bóng/ phủ) để hạn chế trầy xước Inox.

Chọn dao (punch): góc, bán kính mũi, hình dạng

– Góc dao: 85°/88° dùng cho chấn góc 90° kiểu air bending (cho phép bù hồi xuân). Dao 30°/60° cho góc nhọn; dao 90° cho bottoming.
– Bán kính mũi dao (nose radius): nên ≥ 0.5 × t với Inox để giảm nguy cơ nứt và vết hằn; chọn lớn hơn nếu bề mặt yêu cầu thẩm mỹ cao.
– Hình dạng:
– Gooseneck (cổ ngỗng) cho chi tiết có gân hồi (return flange).
– Dao radius cho góc bo lớn.
– Bộ dao–cối chuyên dụng ép mí (hemming) gồm dao tạo nếp và dao ép phẳng.
– Độ cứng/ phủ bề mặt: Nên dùng dao đã tôi và đánh bóng; cân nhắc phủ TiN/TiCN để giảm dính kẹo (galling) khi chấn Inox.

Tính lực chấn (tonnage) cho Inox

Công thức gần đúng cho air bending (đơn vị SI):
– Lực riêng theo chiều dài: F′ (kN/m) ≈ 1.33 × S × t² / V
– S: cường độ kéo (MPa), điển hình SUS304 ~ 600 MPa
– t, V: mm
– Tổng lực: F = F′ × L (m)

Ví dụ nhanh:
– Vật liệu SUS304, t = 2.0 mm; V = 12 mm; S ≈ 600 MPa; L = 0.5 m
– F′ ≈ 1.33 × 600 × 4 / 12 = 266 kN/m
– F ≈ 266 × 0.5 = 133 kN ≈ 13.6 tấn lực
Chọn máy có biên độ an toàn ≥ 20–30% so với lực tính.

Lưu ý:
– Bottoming/coining đòi lực cao hơn nhiều (xấp xỉ 3–5 lần air bending).
– Khi chấn gần mép lỗ hoặc gân dập, yêu cầu lực cao hơn và dễ biến dạng.

Tính bán kính trong, độ dài triển (flat), K-factor

Thuật ngữ và công thức

– Ri: bán kính trong sau chấn (ước tính từ V-die như trên)
– A: góc chấn (độ)
– K-factor: tỉ lệ vị trí trục trung hòa; với Inox air bending thường 0.42–0.50 (khởi đầu 0.45)
– Bend Allowance (BA): chiều dài cung trung hòa
– BA = (π/180) × A × (Ri + K × t)
– Flat length (chiều dài triển) cho một góc:
– Flat = L1 + L2 − BA
– L1, L2: chiều dài hai cánh thành phẩm đo tới giao tuyến lý thuyết

Hướng cán và bán kính tối thiểu

– Bẻ song song thớ cán (along grain) dễ nứt hơn bẻ vuông góc; nên tăng Ri:
– Vuông góc thớ: Ri tối thiểu ≈ 1.0 × t
– Song song thớ: Ri tối thiểu ≈ 1.5–2.0 × t
– Bẻ với bavia quay vào trong (bavia ở mặt trong góc) để giảm nứt mép.

Hồi xuân (springback) và bù góc

– Inox có hồi xuân lớn hơn thép cacbon: thường 2–4°, có thể 5–8° với V lớn/bán kính lớn.
– Cách bù:
– Chọn dao 85°/88° khi mục tiêu 90° để có biên độ over-bend.
– Lập trình over-bend: ví dụ cần 90° thì đặt góc chấn 87° (bao nhiêu phụ thuộc V, t, S).
– Dùng bottoming khi cần góc rất ổn định trên sản lượng lớn (đủ lực).
– Kiểm soát hồi xuân:
– Dùng cối V nhỏ hơn (trong phạm vi an toàn lực) để giảm bán kính và hồi xuân.
– Dùng cảm biến góc/ hệ đo lường trên máy chấn CNC, chức năng bù đàn hồi theo vật liệu.

Crowning, thẳng góc và chất lượng bề mặt

– Crowning (đội bàn) bù độ võng bàn máy trên chiều dài chấn; bắt buộc khi L > 500 mm, t dày.
– Dùng đệm nhựa, giấy kraft hoặc phim bảo vệ trên bề mặt Inox hairline/BA để tránh hằn.
– Vệ sinh cạnh V-die và mũi dao, bôi trơn nhẹ (nếu phù hợp) để hạn chế galling.

Quy trình 7 bước chọn dao–cối và tính chương trình

1) Xác định vật liệu: mác, t, trạng thái bề mặt, thớ cán, S (MPa).
2) Chọn phương pháp chấn: ưu tiên air bending.
3) Chọn V-die: bắt đầu V ≈ 6t; kiểm tra Lmin ≥ 0.67V; xem yêu cầu bề mặt.
4) Ước tính Ri: Ri ≈ 0.16–0.20 × V.
5) Tính BA và flat: dùng K-factor 0.45 (test mẫu để tinh chỉnh).
6) Tính lực: F′ ≈ 1.33 × S × t² / V; kiểm tra công suất máy, crowning.
7) Lập trình góc: đặt over-bend theo hồi xuân dự kiến; chạy thử, đo góc, hiệu chỉnh.

Ví dụ tính toán thực tế (SUS304, t = 2.0 mm)

Bài toán: chấn góc 90°, hai cánh L1 = 40 mm, L2 = 30 mm, chiều dài chi tiết 500 mm.
– Chọn V-die: V = 12 mm (≈ 6t). Kiểm tra Lmin ≈ 0.67×12 = 8.0 mm < 30 mm → đạt. - Ước tính bán kính trong: Ri ≈ 0.16×12 = 1.92 mm (làm tròn 1.9 mm). - K-factor: chọn 0.45 cho air bending Inox. - BA: A = 90° → BA = (π/180)×90×(1.9 + 0.45×2.0) = (π/2)×(1.9 + 0.9) = 1.5708×2.8 ≈ 4.40 mm - Chiều dài triển: Flat = 40 + 30 − 4.40 = 65.60 mm - Hồi xuân: dự kiến 3° → lập trình over-bend 87° (tùy máy: nhập “góc mục tiêu” 87° để ra thành phẩm 90°). - Lực chấn: S ≈ 600 MPa - F′ ≈ 1.33×600×(2.0)²/12 = 266 kN/m - L = 0.5 m → F ≈ 133 kN ≈ 13.6 tấn - Kiểm soát chất lượng: crowning theo bảng máy; dán phim bảo vệ bề mặt; đo góc 3 vị trí (đầu–giữa–cuối), hiệu chỉnh ±0.5–1° nếu cần.

Lỗi thường gặp và cách khắc phục

– Nứt mép, rạn chân góc: V quá nhỏ, mũi dao quá sắc, bẻ theo thớ cán. Khắc phục: tăng V, tăng bán kính mũi dao, đảo hướng thớ hoặc tăng Ri.
– Góc “hở” (thiếu góc): hồi xuân lớn do V lớn/ vật liệu cứng. Khắc phục: tăng over-bend, đổi V nhỏ hơn trong giới hạn lực.
– Hằn sâu bề mặt: V nhỏ, lực lớn, dao/cối thô. Khắc phục: đánh bóng dao–cối, thêm đệm, tăng V và bán kính.
– Cong chuối (không thẳng): thiếu crowning hoặc phôi không đều; bù đội bàn, kiểm tra độ dày phôi.
– Không đạt kích thước triển: K-factor giả định sai. Khắc phục: làm test bend để hiệu chỉnh K về thực tế lô vật liệu.

Gợi ý thiết kế để dễ chấn Inox

– Tăng khoảng cách lỗ so với đường gập ≥ 2 × t + Ri để tránh biến dạng lỗ.
– Bo mép (chamfer) ngay vị trí dễ “đâm” vào V-die khi cánh rất ngắn.
– Với góc gập liên tiếp gần nhau, cân nhắc dao cổ ngỗng và trình tự gập để tránh va chạm.

Thông số tham khảo nhanh

– V-die cho Inox: ưu tiên V ≈ 6t; biên độ 6–10t tùy yêu cầu bề mặt và lực.
– Ri air bending: ≈ 0.16–0.20 V.
– K-factor Inox: 0.42–0.50 (khởi đầu 0.45).
– Hồi xuân: 2–4° (có thể đến 8° với bán kính lớn).
– Lmin cánh gập: ≈ 0.67 V.
– Dao: 85°/88° cho mục tiêu 90°; nose radius ≥ 0.5t.

Nguồn tham khảo

– The Fabricator – Air bending basics, Steve Benson (thefabricator.com).
– Amada Press Brake Bending Fundamentals – hướng dẫn lựa chọn V-die, bán kính và lực (tài liệu kỹ thuật của Amada).
– Wilson Tool – Press Brake Bending: Die Selection and Bending Formulas (wilsontool.com).
– Datasheet Inox 304/316 (ASTM A240) – cơ tính và phạm vi độ bền kéo; ví dụ: Outokumpu Stainless Steel Handbook (outokumpu.com).

Kết luận

Để chấn gấp Inox tấm chuẩn xác, hãy bắt đầu từ nền tảng đúng: chọn V-die theo quy tắc 6×t, ước tính Ri ≈ 0.16–0.20V, dùng K-factor ~0.45 để tính BA và triển phôi, tính lực theo F′ ≈ 1.33×S×t²/V, và bù hồi xuân 2–4°. Kèm theo đó, tối ưu dao (góc 85°/88°, mũi ≥0.5t), kiểm soát crowning và bảo vệ bề mặt. Quy trình này, cộng với test bend tinh chỉnh K-factor và over-bend theo lô vật liệu, sẽ đưa bạn đến góc đúng, kích thước đúng và bề mặt đẹp ngay từ lần đầu.

Cần tư vấn chọn dao–cối, lập trình chấn CNC hoặc báo giá Inox tấm phù hợp? Liên hệ Inox Cuong Thinh: Hotline 0343.417.281 • Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com