ตอนนี้คุณอยู่ที่ :: หน้าแรก > ความรู้ด้านวิศวกรรม > ประเภทของงานขึ้นรูป (ตอนที่ 3)

ประเภทของงานขึ้นรูป (ตอนที่ 3)

4.2 Plastic Range

แรงที่ใช้ในการทำให้โลหะเกิดการไหลตัวนั้นต้องมีค่ามากกว่าค่า  tensile  yield  strength  ของโลหะทั้งนี้เพ่อที่จะทำให้โลหะเปลี่ยนรูปไปอย่างถาวร  แต่ต้องไม่เกินค่า  ultimate  tensile   strength  ของโลหะเพราะจะทำให้โลหะฉีกขาดได้  ซึ่งช่วงที่อยู่ในระหว่างค่าทั้งสองนี้เรียกว่า plastic  range

4.3 Reduction  Limits

พื้นที่ของโลหะที่อยู่ภายใต้การกดของ   blank  holder  นั้นมีความสัมพันธ์กับพื้นที่ส่วนที่ถูกกดโดย  punch  เนื่องจากปริมาณของโลหะที่จะขึ้นรูปโดย  punch  เนื่องจากปริมาณของโลหะที่จะขึ้นรูปได้ในแต่ละครั้งนั้นมีปริมาณจำกัด  ถ้าขนาดเส้นผ่าศูนย์ของ  blank  กับของรูปถ้วย  ( shell ) ต่างกันมากเท่าไร  พื้นที่ของโลหะที่จะไหลตัวก็มีมากขึ้นเท่านั้นในขณะเดียวกันแรงที่จะใช้ในการขึ้นรูปก็เพิ่มมากขึ้นด้วย

การที่จะรู้ค่าขีดจำกัดของการขึ้นรูปนั้น  ต้องพิจารณาจากอัตราส่วนของความหนากับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของ  blank ( t/D ) เมื่ออัตราส่วนนี้ลดลงโอกาสที่จะเกิดการย่น  ( wrinkle )  ก็เพิ่มขึ้น  จึงต้องเพิ่มแรงกดของ blank  holder  ขึ้น  จึงจะสามารถป้องกันการเกิดรอยย่นได้  ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องลดพื้นที่ของโลหะที่จะไหลตัว  ( flow  area )  ลงด้วยการใช้เปอร์เซ็นต์ของการ  reduction  น้อยๆ

ตารางที่  4.1  ค่าเฉลี่ยของ  reduction  ในการขึ้นรูปครั้งแรกของ  Alcan  2  S-O และ 3 S-O

ตารางที่ 4.2  เปอร์เซ็นต์ reduction  ของการขึ้นรูปซ้ำ ( Alcan 2  S-O & 3 S-O )

รูปที่ 4.4 การจัดลำดับการ reduction สำหรับชิ้นงานรูปทรงกระบอก

จากตารางที่  4.1  เป็นค่าเฉลี่ยนของเปอร์เซ็นต์  reduction  ของการขึ้นรูปครั้งแรก  ซึ่งอยู่ในรูปอัตราส่วนของ t/D ซึ่งค่าในตารางนี้สามารถใช้เป็นแนวทางในการหาค่า  reduction  ของการขึ้นรูปลึกๆได้   แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วในการขึ้นรูปอะลูมิเนียมจะใช้ค่า  reduction  ครั้งแรกเท่ากับ  48  เปอร์เซ็นต์ก็ตามและจากตารางที่  4.2  ซึ่งอาจใช้เป็นแนวทางในการเลือกขนาดของการ  reduction  สำหรับการขึ้นรูปซ้ำ ( redraw ) ของ  alcan 2S  และ  3S  จะสังเกตเห็นว่าผลรวมของปริมาณ reduction ทั้งหมดในช่วงสุดท้ายนั้น  ไม่เท่ากับผลบวกของ  reduction  ในแต่ละครั้งนั้นได้จากการคำนวณต่อๆกันไป  และผลรวมของ reduction  ทั้งหมดนั้น  คำนวณจากอัตราส่วนระหว่างขนาดของ  blank  กับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของชิ้นงานที่ได้จากการขึ้นรูปครั้งสุดท้าย  ซึ่งดูได้จากตัวอย่างในรูปที่  4.4  จะเห็นว่า  71 1/2 %   ของปริมาณ   reduction  ของ  alcan  3 S ? O ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง  5 1/4 นิ้ว  ได้มาจากการขึ้นรูปถึง  3  ครั้ง

ในการขึ้นรูปครั้งแรกนั้นจะทำให้โลหะมีความต้านทานเพิ่มขึ้นสำหรับการขึ้นรูปในครั้งต่อๆไป  ดังนั้นเปอร์เซ็นต์  reduction  ของการขึ้นรูปครั้งที่สอง,  สาม,  สี่  และครั้งต่อๆไปจะต้องลดลงจากของครั้งแรก  เนื่องจาก  การขึ้นรูปแต่ละครั้งจะทำให้ความหยุ่นของโลหะลดลงเรื่อยๆ  เช่น  ในการขึ้นรูปถ้วยที่มีขนาด  4 3/4“  จากแผ่น  blank  ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง  12″ ซึ่งมี  reduction  ทั้งหมดเท่ากับ  60 ?%  นั้นการขึ้นรูปครั้งแรกควรจะมี  reduction  เท่ากับ  45%  และครั้งที่  28 %  ดีกว่าที่จะแบ่งเปอร์เซ็นต์ออกเป็น  2  ส่วนเท่ากันเนื่องจาก การขึ้นรูปครั้งแรกนั้นโลหะยังมีความยืดหยุ่นตัว ( plasticity ) สูงอยู่

จากรูปที่  4.5  แสดงให้เห็นถึงลักษณะต่างๆของการแบ่งเปอร์เซ็นต์  reduction  ตามรูปร่างของชิ้นงาน

 

กรณีที่ 1 ต้องการขึ้นรูปแผ่น  blank  ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง  10  นิ้ว  ให้เป็นภาชนะรูปถ้วยที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง

1/2 นิ้ว  ซึ่งค่า reduction  เท่ากับ  55 %  แต่ค่าเหมาะสมสำหรับการขึ้นรูปครั้งแรกนั้นไม่ควรเกิน  48 %  ดังนั้นในรูป  ( a ) ซึ่งขึ้นรูปเพียงครั้งเดียวนั้นไม่ควรทำ  แต่ควรทำตามแบบรูป  ( b )  ซึ่งขึ้นรูปครั้งแรกมีเปอร์เซ็นต์  reduction  40 %  และครั้งที่สองอีก  25%  ก็จะได้ชิ้นงานตามต้องการ

รูปที่  4.5  องค์ประกอบที่เป็นตัวกำหนดสำหรับการขึ้นรูปซ้ำ

รูปที่ 4.5 องค์ประกอบที่เป็นตัวกำหนดสำหรับการขึ้นรูปซ้ำ

 

กรณีที่  2 ต้องการขึ้นรูปแผ่น  blank  ขนาด  ?  10 นิ้ว  ให้เป็นภาชนะที่มีขนาด ?  6 นิ้ว  ดังรูป  ( c ) เนื่องจากที่ก้นของภาชนะมีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กกว่าด้านบน  ทำให้เกิดมีบริเวณที่ไม่สามารถควบคุมการไหลของโลหะได้  หากพยายามที่จะขึ้นรูปเพียงครั้งเดียว   ดังนั้นสำหรับภาชนะที่มีรูปร่างแบบนี้แล้วควรจะมีการขึ้นรูปมากกว่า 1 ครั้งขึ้นไป  ดังแสดงให้เห็นในรูป ( d )

 

กรณีที่ 3 ต้องการขึ้นรูปแผ่น  blank  ขนาด  ?  10 นิ้ว  ให้เป็นภาชนะขนาด  5 ?  นิ้ว  ดังรูป ( e ) ความหนาของ  blank  เท่ากับ  0.010  นิ้ว  และอัตราส่วนของ  t/D  นั้นค่อยข้างต่ำ  การขึ้นรูปครั้งแรกจึงจำเป็นต้องมีเปอร์เซ็นต์  reduction ต่ำด้วย  แม้ว่าการลดขนาดจากแผ่น  blank  ?  10 นิ้ว   ไปเป็นภาชนะที่มีขนาด  ?  5 ?  นิ้ว  จะมีค่า reduction เพียง  45% ซึ่งยังอยู่ต่ำกว่าค่า  48%  สำหรับการขึ้นรูปครั้งแรกก็ตาม  แต่เนื่องจากอัตราส่วน  t/D  ซึ่งเท่ากับ  0.010  นั้น  ต่ำมาก  โอกาสที่จะเกิดรอยย่นจึงมีมาก  ดังนั้นจึงควรจะขึ้นรูปตามที่แสดงไว้ในรูป ( f )

เปอร์เซ็นต์  reduction  ที่เหมาะสมสำหรับการขึ้นรูปในแต่ละครั้งมีดังนี้

การขึ้นรูปครั้งแรก  ( 1st draw ) เปอร์เซ็นต์  reduction  ไม่เกิน  48%

การขึ้นรูปครั้งที่สอง  ( 2nd draw ) เปอร์เซ็นต์  reduction  ไม่เกิน  30%

การขึ้นรูปครั้งที่สาม  ( 3rd draw ) เปอร์เซ็นต์  reduction  ไม่เกิน  20%

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (ยังไม่มีคนโหวด)
Loading ... Loading ...
ชื่อ:
อีเมล์:
ข้อความ:
กำลังส่งข้อมูล กรุณารอสักครู่....