การศึกษาอิทธิพลของดายที่มีผิวระนาบเอียง ในการตัดด้วยพันช์ที่มีผิวระนาบตรง สำหรับเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง เกรด JAC590RN และ JAC780Y

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาอิทธิพลของช่องว่างระหว่างคมตัด ที่ใช้พันช์ตรงตัดชิ้นงานลงบนดายที่มีระนาบเอียง โดยวัสดุเป็นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ โดยมุ่งเน้นการศึกษาเปรียบเทียบรอยตัด 2 แบบ คือ การตัดเจาะ และการตัดเฉือน การวิจัยกระบวนการตัดเฉือนเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง ใช้วัสดุในอุตสาหกรรมชิ้นส่วนยานยนต์ 2 เกรด คือ JAC590RN และ JAC780Y ความหนา 1 มิลลิเมตร ตัดชิ้นงานที่ระยะช่องว่างระหว่างคมตัดต่างกันคือ 5, 10, 15 และ 20 เปอร์เซ็นต์ของความหนาเหล็ก โดยใช้คมตัดพันช์ตรงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มิลลิเมตร และการตัดเฉือนทำการตัดชิ้นงานขนาดความกว้าง 33 มิลลิเมตร ยาว 40 มิลลิเมตร ให้ดายทำมุมเอียง 0, 5 และ 15 องศา เมื่อเทียบกับแนวระนาบ ผลการทดลองกระบวนการตัดเจาะเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงเกรด JAC590RN และ JAC780Y พบว่า ช่องว่างระหว่างคมตัดพันช์และดายมีผลต่อส่วนประกอบของขอบตัด โดยที่ช่องว่างระหว่างคมตัดพันช์และดายต่ำกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ของความหนาวัสดุ จะมีผลทำให้ระยะการตัดเฉือนมากขึ้น แต่ระยะของส่วนโค้งมน ระยะการฉีกขาด และส่วนครีบคมจะน้อยลง แต่เมื่อช่องว่างระหว่างคมตัดที่มากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์มีผลทำให้ระยะส่วนโค้งมนเพิ่มมากขึ้น และระนาบดายที่เหมาะสมคือ ระนาบดาย 0 ถึง 5 องศา ส่วนช่องว่างระหว่างคมตัดที่เหมาะสมสำหรับเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงเกรด JAC590RN อยู่ที่ 15 เปอร์เซ็นต์ของความหนาวัสดุ และวัสดุเกรด JAC780Y อยู่ที่ 20 เปอร์เซ็นต์ของความหนาวัสดุ และทั้งสองวัสดุไม่เกิดครีบคมในทุกช่องว่างระหว่างคมตัด ในกรณีของกระบวนการตัดเฉือนทั้งสองวัสดุ พบว่า ระนาบดายที่เหมาะสมที่สุดที่จะไม่เกิดครีบคมในตัดเฉือนคือ ไม่เกิน 5 องศา และช่องว่างที่เหมาะสมของคมตัดพันช์และดายอยู่ที่ 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ของความหนาวัสดุ แต่ระนาบดายที่ 0 องศา จะเกิดครีบคม 1.9 และ 2.78 เปอร์เซ็นต์ของความหนาวัสดุตามลำดับ ส่วนระนาบดายเอียง 15 องศา เมื่อใช้ช่องว่างระหว่างคมตัดมากกว่า 15 เปอร์เซ็นต์ของความหนาวัสดุจะทำให้เกิดครีบคม 10 เปอร์เซ็นต์ของความหนาวัสดุ

This research studied the effect of clearances between punch and die on an inclined plane die of blanking-piercing and shearing processes. Materials used in the investigation were high strength steels for automotive industry. JAC590RN and JAC780Y with 1 mm in thickness considered as the high tensile material for automotive industry were studied. In the investigation, the clearances between punch and die were varied 5, 10, 15 and 20%t respectively. A direct flat punch having 25 mm in diameter was employed in the blanking-piercing process, and the blank, 33 mm in width and 40 mm in length, was used for the shearing process. The inclined plane die with the angle of inclination equal to 0, 5 and 15 degree was employed for both processes. The results from the blanking-piercing process of JAC590RN and JAC780Y indicated that the clearances between punch and die had a very significant effect on the shearing edge. In case of the clearance between punch and die with lower than 10%t, the rollover zone, fracture zone and the burr height would be reduced. On the other hand, if the die clearance was bigger than 20 % t, the rollover zone would be increased. Furthermore, 0- 5 degrees of the angle of inclination provided the most suitable number for achieving a good quality of the blank- piercing process. The suitable clearances between punch and die were l5%t and 20%t for JAC590RN and JAC780Y respectively, and no burr was observed for both materials during the experiment. In case of the shearing process, the die inclined plane with lower than 5 degree and the clearances between 5-l0%t were the suitable number because no burr was occurred. For the 0 degree plane, burr zone could be observed about 1.9 and 2.78%t respectively. For the 15 degree plane with the clearance more than l5%t, burr zone was about 10%t.