การศึกษาอิทธิพลของช่องว่างระหว่างพันช์และดายในการตัดเจาะที่มีผลต่อกระบวนการตัดเชฟวิ่งโลหะผสม

Abstract

คุณภาพของขอบตัดชิ้นงานที่ได้จากกระบวนการตัดเจาะมีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตชิ้นงานที่ใช้ในการสวมประกอบเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการผลิต งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของช่องว่างระหว่างคมตัดของแม่พิมพ์ตัดเจาะต่อคุณภาพของขอบชิ้นงานหลังจากผ่านกระบวนการตัดเชฟวิ่ง วัสดุโลหะผสมที่มีสมบัติทางกลแตกต่างกัน 3 ชนิด คือ อลูมิเนียม ทองแดง ทองเหลือง ในการศึกษาจะใช้วิธีการทดสอบโดยใช้แม่พิมพ์ตัดเจาะที่มีขนาดช่องว่างระหว่างคมตัดตั้งแต่ 0, 2, 5, 10 และ 15 เปอร์เซ็นต์ของความหนาของชิ้นงาน โดยเลือกใช้วัสดุโลหะผสม 3 ชนิด คือ อลูมิเนียม ทองแดง ทองเหลือง ที่มีความหนา 3 มม. จากนั้นนำชิ้นงานที่ได้จากการตัดเจาะไปทา การ ตัดเชฟวิ่งด้วยแม่พิมพ์ตัดเชฟวิ่งที่มีขนาดช่องว่างระหว่างคมตัดเท่ากับ 0 เปอร์เซ็นต์ หลังจากนั้นจะนำเอาชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการเชฟวิ่ง ทำการตรวจสอบคุณภาพของขอบตัด เช่นส่วนโค้งมน (Edge-Radius) ส่วนเรียบตรง (Sheared Surface) รอยฉีกขาด (Fracture Surface) และครีบ (Burr) เพื่อเปรียบเทียบคุณภาพของรอยตัด จากผลการทดลองพบว่า ช่องว่างระหว่างคมตัดในการตัดเจาะเพื่อเตรียมชิ้นงานเบื้องต้นด้วยแม่พิมพ์ตัด มีอิทธิพลต่อคุณภาพของขอบตัดชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการตัดเชฟวิ่ง กล่าวคือถ้าช่องว่างคมตัดน้อยเกินไปจะทำ ให้การตัดเชฟวิ่งไม่สามารถกำจัด ส่วนโค้งมน รอยฉีกขาด และครีบของขอบตัดได้ทั้งหมด ในทางกลับกันหากช่องว่างคมตัดมากเกินไปจะทำให้กระบวนการตัดเชฟวิ่งจะเป็นเสมือนการตัดเจาะชิ้นงานครั้งที่สอง จากการเปรียบเทียบผลการทดสอบพบว่าขนาดช่องว่างที่เหมาะสมสาหรับการตัดเจาะ อยู่ที่ 10 เปอร์เซ็นต์ของความหนาชิ้นงาน สาหรับวัสดุอลูมิเนียม และ5 เปอร์เซ็นต์ของความหนาชิ้นงาน สำหรับวัสดุทองแดงและทองเหลือง

The cutting edge quality of parts from piercing process are very important for assembly process. It is also reduce complexity and production cost. This research aims to study the influence of the piercing die clearance onto the quality of the cutting edge of three different materials i.e. aluminum, copper and brass after they have been shaved with the shaving die. The study was carried out by using piecing die with 5 different die clearances: 0%, 2%, 5%, 10%, and 15% of the workpiece thickness. The piecing process was applied to cut 3 difference materials such as aluminum, copper and brass which had 3 mm. of thickness. The workpieces from the piercing process were shaved by using the shaving die that had 0 % clearance. Then the shaved workpieces were examined and compared the quality of the cutting edge such as shear surface, fracture surface and burr. The experimental results show that the influence of the die clearance on the quality of the cutting edge was significant. In case, too small die clearance was use to piece the workpiece, the shaving die could not be able to eliminate the edge radius of the workpiece. On the other hand, if the die clearance was too high, the shaving processing was likely to repeat the piecing process again. The results indicated that the optimized value of the die clearance was a 10% of the thinness for the aluminum and 5% of the thickness for the copper and brass.