การศึกษาอิทธิพลของตัวแปรในกระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานที่มีรูปทรงไม่สมมาตร ต่อความหนาของผนังชิ้นงาน

Abstract

กระบวนการขึ้นรูปลึกเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะที่มีความสำคัญในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ในปัจจุบัน ส่วนใหญ่การลากขึ้นรูปลึกชิ้นงานไม่สมมาตรกันเป็นกระบวนการที่มีความซับซ้อนและต้องอาศัยการควบคุมตัวแปรต่างๆ ในการลากขึ้นรูปให้มีความเหมาะสมจึงจะสามารถผลิตชิ้นงานออกมาได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลตัวแปรในการลากขึ้นรูปที่มีผลต่อความหนาของผนังชิ้นงานที่มีรูปทรงไม่สมมาตร การศึกษาอิทธิพลของตัวแปรในกระบวนการขึ้นรูปลึกนี้ ใช้การทดลองลากขึ้นรูปชิ้นงานที่ไม่สมมาตรจากวัสดุเหล็กแผ่น SPCC-SD หนา 1 มิลลิเมตร โดยกำหนดตัวแปรในการทดลอง 3 ตัวแปรคือ รูปร่างแผ่นเปล่า ขนาดของแรงกด และดรอว์บีด ในการทดลองแต่ละครั้งทำการบันทึกขนาดของแรงในการขึ้นรูปตั้งแต่เริ่มต้นจนกระทั่งจบกระบวนการหลังการขึ้นรูปชิ้นงานถูกตรวจสอบคุณภาพด้วยสายตาก่อนนำไปผ่า เพื่อขนาดความหนาของผนังบริเวณจุดสนใจที่กำหนดไว้ 10 จุด เพื่อนำข้อมูลทั้งหมดไปทำการวิเคราะห์ต่อไป การทดลองพบว่า รูปร่างของแผ่นตัดเปล่า แรงกดบนชิ้นงาน และดรอว์บีด มีอิทธิพลต่อขนาดความหนาของผนังชิ้นงาน ซึ่งผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าตัวแปรทั้งสามตัว มีอิทธิพลต่อการไหลของวัสดุเข้าดาย การเลือกใช้แผ่นตัดเปล่าและขนาดของแรงกดแผ่นตัดเปล่าที่เหมาะสม ซึ่งช่วยลดปัญหารอยย่นหรือการฉีกขาดได้ และการใช้ดรอว์บีดนั้น ช่วยควบคุมการไหลของวัสดุทำให้มีการกระจายความเค้นบนชิ้นงานได้ดียิ่งขึ้น และทำให้ความหนาผนังชิ้นงานมีความแตกต่างกันน้อยลง

At present, sheet metal deep drawing process is the most important process. The accomplishment of non-symmetrical shape forming was complicated and required parameter controlling. Therefore, this research aims to study the influence of non-symmetrical deep drawing process parameters upon the thickness of specimens walls. An experiment of a non-symmetrical deep drawing process was conducted by using sheet metal graded SPCC-SD which has 1 mm. in thickness. A number of experiments were carried to investigate the three parameters i.e. (1) blank geometry (2) blank holding force and (3) draw bead. A drawing force of experiment was recorded for further analysis. The drawn part was visual examined and recorded if there were any failures. After that, the drawn part was cut and measured wall thickness at the 10 specified points. The recoded data were analyzed to identify the results. The experimental results showed that the blank geometry, blank holding force and draw bead influenced the work pieces wall thickness. These drawing parameters controlled the material flow into the die. The application of an appropriate blank geometry and blank holding force could reduce any failure in the production process. Moreover, the use of draw bead influenced the level stress distribution in the work piece and reduced the different of the wall thickness.