การวาดแบบในการขึ้นรูปแผ่นโลหะคืออะไร?

การขึ้นรูปแผ่นโลหะมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งยานยนต์ อวกาศ บรรจุภัณฑ์ และอิเล็กทรอนิกส์ เทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ได้แก่ การวาดภาพ และ การยืดกล้ามเนื้อซึ่งแปลงวัสดุแผ่นเรียบให้เป็นรูปทรงสามมิติที่ซับซ้อน คู่มือนี้จะสำรวจกระบวนการเหล่านี้ วิธีการทำงาน และการประยุกต์ใช้งาน

1.0การวาดแผ่นโลหะคืออะไร?

การวาดภาพ คือกระบวนการขึ้นรูปโลหะโดยการไหลของพลาสติกเกิดขึ้นบนแกนโค้ง ช่วยให้สามารถขึ้นรูปแผ่นแบนให้เป็นชิ้นส่วนสามมิติที่ลึกหรือตื้นได้

การวาดภาพแบบลึกทำงานอย่างไร

การวาดรูปลึกมักใช้เพื่อสร้าง ภาชนะทรงกระบอกหรือทรงสี่เหลี่ยมก้นทึบ จากแผ่นโลหะ แผ่นโลหะเปล่าจะถูกวางทับบนโพรงแม่พิมพ์ แล้วใช้แม่พิมพ์กดเข้าไป บังคับให้วัสดุเปลี่ยนรูปพลาสติกและขึ้นรูปตามแม่พิมพ์

พารามิเตอร์หลักที่ส่งผลต่อการวาดภาพ:

• เส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นเปล่าและปั๊ม
• รัศมีของมุมเจาะและมุมแม่พิมพ์
• ระยะห่างระหว่างหัวปั๊มและแม่พิมพ์
• ความหนาของแผ่น
• คุณภาพการหล่อลื่น
• แรงยึด (ตัวยึดช่องว่าง)

2.0ปัญหาทั่วไปที่เกิดขึ้นกับการวาดภาพแบบลึกมีอะไรบ้าง?

ข้อจำกัดของการวาดภาพลึก:

• ริ้วรอย เนื่องจากวัสดุส่วนเกิน
• การฉีกขาดหรือ การแตกหัก เนื่องจากการยืดมากเกินไป

วิธีป้องกันข้อบกพร่องในการวาดภาพ:

• การใช้ วาดลูกปัด เพื่อควบคุมการไหลของวัสดุ
• การรวม การฉายแนวตั้ง และการจับคู่ร่องในแม่พิมพ์และตัวจับยึดแบบเปล่า
• การตัดแต่ง เพื่อให้ได้ขนาดชิ้นส่วนขั้นสุดท้าย

3.0การปั่นโลหะคืออะไร และทำงานอย่างไร?

การปั่น เป็นกระบวนการขึ้นรูปเย็น โดยแผ่นโลหะเปล่าจะถูกหมุนด้วยความเร็วสูงและขึ้นรูปบนแกนหมุนโดยใช้ลูกกลิ้งหรือเครื่องมือ ใช้เพื่อผลิต รูปทรงสมมาตรแบบหมุน เช่น:

• ทรงกลม
• ซีกโลก
• กระบอกสูบ
• ระฆัง
• รูปทรงพาราโบลา

4.0การขึ้นรูปเฉือนคืออะไร?

การขึ้นรูปด้วยแรงเฉือน เป็นการปั่นแบบหนึ่งที่แผ่นโลหะจะถูกยึดและขึ้นรูปโดยใช้ลูกกลิ้งที่ขึ้นรูปชิ้นงานพร้อมกับการรีดบางและการขึ้นรูปไปพร้อมๆ กัน วิธีนี้ช่วยให้มีความแม่นยำสูงขึ้นและการวาดแบบลึกขึ้นในชิ้นส่วนที่มีแกนสมมาตร

5.0การขึ้นรูปด้วยการยืดทำงานอย่างไร?

ใน การขึ้นรูปยืดแผ่นโลหะจะถูกจับและยืดออกบนบล็อกแม่พิมพ์ เทคนิคนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่มีพื้นผิวเรียบและโค้งสองชั้น เช่น แผงเครื่องบิน

6.0การขึ้นรูปด้วยยางหรือแรงดันของไหลคืออะไร?

โดยทั่วไปแล้ว การขึ้นรูปจะใช้แม่พิมพ์ตัวผู้และตัวเมียที่จับคู่กัน อย่างไรก็ตาม มีวิธีอื่นที่ใช้ แรงดันยางหรือของเหลว สามารถ:

• ลดต้นทุนเครื่องมือ
• ลดเวลาในการตั้งค่าให้น้อยที่สุด
• อนุญาตให้มีการเสียรูปมากขึ้นโดยใช้ชุดเครื่องมือชุดเดียว

7.0มีวิธีการทางเลือกในการขึ้นรูปแผ่นอะไรบ้าง?

วิธีการขึ้นรูปเครื่องมือยาง:

• กระบวนการเกแร็ง:ใช้แผ่นยางรองแทนแม่พิมพ์ 1 อันในการดึงหรือตัดชิ้นงาน
• ปูด:ขยายโลหะโดยใช้ของเหลวหรือแรงดันยาง เหมาะสำหรับการขึ้นรูปท่อและแผงโค้ง

8.0การขึ้นรูปแผ่นไฮโดรฟอร์มคืออะไร?

ใน การขึ้นรูปแผ่นด้วยไฮโดรฟอร์มยางในที่เสริมด้วยแรงดันของไหล ทำหน้าที่แทนหัวปั๊มหรือแม่พิมพ์แบบแข็ง ช่วยให้ขึ้นรูปชิ้นส่วนที่ลึกขึ้นได้ โดยให้คุณภาพผิวสัมผัสและความแม่นยำเชิงขนาดที่ยอดเยี่ยม

ข้อดีของการขึ้นรูปแผ่นด้วยไฮโดรฟอร์มมิ่ง:

• ต้นทุนเครื่องมือที่ต่ำลง
• ความสามารถในการสร้างส่วนที่ลึกกว่า
• พื้นผิวที่ได้รับการปรับปรุง
• ขนาดชิ้นส่วนที่แม่นยำ

9.0การขึ้นรูปท่อด้วยไฮโดรฟอร์มคืออะไร?

การขึ้นรูปท่อด้วยไฮโดรฟอร์ม ใช้เพื่อผลิตชิ้นส่วนท่อที่แข็งแรงและน้ำหนักเบา โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมยานยนต์ ท่อโลหะจะถูกวางลงในแม่พิมพ์และขยายตัวโดยใช้แรงดันของไหลภายใน

ข้อดี:

• ส่วนประกอบน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง
• รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนที่มีหน้าตัดที่แตกต่างกัน
• สามารถทดแทนชิ้นส่วนที่เชื่อมหลายชิ้นได้

ข้อเสีย :

• เวลาการทำงานที่ยาวนาน
• ต้นทุนเครื่องมือและการตั้งค่าที่สูงขึ้น

10.0เทคนิคการวาดภาพเพิ่มเติมมีอะไรบ้าง?

ภาพวาดร้อน

ดำเนินการที่อุณหภูมิสูงเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีการเสียรูปมาก แผ่นโลหะเย็นตัวเร็ว จึงต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างระมัดระวัง

การสร้างอัตราพลังงานสูง

ซึ่งรวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่น:

• การระเบิดใต้น้ำ
• การระบายประกายไฟใต้น้ำ
• พัลส์การเผาไหม้แบบนิวเมติกหรือภายใน
• การสร้างพัลส์แม่เหล็ก

วิธีการเหล่านี้ใช้พลังงานจำนวนมากในระยะเวลาสั้นๆ ช่วยให้เกิดการก่อตัวอย่างรวดเร็ว

การรีดผ้า

การรีดช่วยลดความหนาของผนังชิ้นส่วนที่ดึงออกมาก่อนหน้านี้ (เช่น กระป๋องอลูมิเนียม) โดยการส่งผ่านระหว่างเครื่องเจาะและแม่พิมพ์

11.0การปั๊มนูนและการขึ้นรูปซุปเปอร์พลาสติกคืออะไร?

การปั้มนูน

กระบวนการขึ้นรูปด้วยการกดเพื่อประทับตัวอักษรหรือลวดลายที่นูนขึ้นบนพื้นผิวแผ่นโลหะ มักใช้เพื่อการตกแต่งหรือเพื่อการระบุตัวตน

การขึ้นรูปซุปเปอร์พลาสติก

ใช้ประโยชน์จากวัสดุที่มีคุณสมบัติการยืดตัวที่โดดเด่น (2000–3000%) เพื่อสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนและมีขนาดใหญ่ ซึ่งคล้ายกับเทคนิคการขึ้นรูปพลาสติกด้วยความร้อน

12.0คุณสมบัติของวัสดุส่งผลต่อการขึ้นรูปแผ่นอย่างไร?

• แรงดึง ความแข็งแกร่ง ส่งผลกระทบต่อการเลือกวิธีการขึ้นรูป
• แผ่นโลหะมักจะแสดง แอนไอโซทรอปีซึ่งคุณสมบัติจะแตกต่างกันไปตามทิศทาง
• ความล้มเหลวมักเกิดจาก มากเกินไป การทำให้ผอมบาง หรือ กระดูกหัก

การวิเคราะห์ความเครียด สามารถช่วยกำหนดทิศทางแผ่นงานและพารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสมที่สุดได้

13.0วิธีการทางเลือกสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทแผ่นมีอะไรบ้าง?

การขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า

• ฝากโลหะลงบนแม่พิมพ์หรือแกนเหล็กโดยตรง
• โลหะที่เหมาะสม: นิกเกิล, ทองแดง, เหล็ก, เงิน
• เหมาะสำหรับการผลิตรูปทรงที่มีความแม่นยำสูงและซับซ้อน

การขึ้นรูปด้วยการพ่น

• ใช้หัวพ่นพลาสม่าเพื่อพ่นโลหะหลอมเหลวหรือผง
• สามารถสร้างรูปร่างที่ใกล้เคียงตาข่ายได้อย่างรวดเร็ว

14.0การเชื่อมท่อในการผลิตโลหะแผ่นคืออะไร?

สเกลป คือแผ่นเหล็กแบนที่ใช้ในการขึ้นรูปท่อเชื่อม

ประเภทของการเชื่อมท่อ:

• ท่อเชื่อมชน:สเกลป์จะถูกให้ความร้อน รีด และเชื่อมที่ตะเข็บ
• ท่อเชื่อมทับ:ขอบจะถูกเอียงและทับซ้อนกันก่อนการเชื่อม

15.0เครื่องปั๊มชนิดใดที่นิยมใช้ในการขึ้นรูปแผ่นโลหะ?

การขึ้นรูปแผ่นโลหะต้องอาศัย เครื่องกดซึ่งใช้แรงกดผ่านแม่พิมพ์และแม่พิมพ์เพื่อขึ้นรูปชิ้นส่วนโลหะ การเลือกเครื่องอัดขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วน แรงที่ต้องการ และปริมาณการผลิต

ประเภทของเครื่องกด:

เครื่องอัดช่องว่าง (แท่นกดแบบซีเฟรม)

• มีกรอบรูปตัว "C" ด้านหน้าเปิดเพื่อให้เข้าถึงได้ง่าย
• เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น การตัด การเจาะ หรือการดึงขนาดเล็ก
• ง่ายต่อการตั้งค่าและสลับเครื่องมือ

เพรสด้านตรง

• เป็นที่รู้จักในเรื่องความแข็งแกร่งสูงและความสามารถในการจัดการ การขึ้นรูปงานหนัก.
• ใช้ในการวาดลึกหรือการขึ้นรูปแผงยานยนต์ขนาดใหญ่
• มักพบในแอพพลิเคชั่นที่มีน้ำหนักมากและความแม่นยำสูง

การถ่ายโอนสื่อ

• พร้อมระบบสไลด์เคลื่อนที่และกลไกถ่ายโอนข้อมูล
• ช่วยให้สามารถดำเนินการขึ้นรูปหลายรูปแบบได้ในเครื่องเดียว
• ทั่วไปสำหรับ การผลิตปริมาณสูงแบบอัตโนมัติของชิ้นส่วนที่ซับซ้อน

เครื่องสไลด์สี่แผ่นหรือหลายแผ่น

• ออกแบบมาเพื่อการผลิตอย่างต่อเนื่อง ชิ้นส่วนเล็กๆ ที่ซับซ้อน.
• ใช้งานได้กับลวดหรือวัสดุแถบ และสามารถขึ้นรูป ดัด หรือตัดโดยใช้สไลด์หลายอันพร้อมกันได้
• ใช้บ่อยในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คลิปยานยนต์ และสปริง

16.0เครื่องขึ้นรูปวัตถุประสงค์พิเศษคืออะไร?

การขึ้นรูปบางประเภทต้องใช้เครื่องจักรที่ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานเฉพาะเจาะจง หรือใช้วิธีขึ้นรูปทางเลือกอื่น

เครื่องอัดไฮโดรฟอร์มมิ่ง

• ใช้สำหรับการขึ้นรูปไฮโดรฟอร์มมิ่งทั้งแบบแผ่นและแบบท่อ
• ใช้ถุงไฮดรอลิกและแรงดันของเหลวแทนเครื่องเจาะแบบดั้งเดิม
• เหมาะสำหรับการสร้าง ชิ้นส่วนน้ำหนักเบาไร้รอยต่อ โดยมีหน้าตัดที่แตกต่างกัน

เครื่องกลึงโลหะแบบปั่น (Metal Spinning Lathes)

• ใช้ใน การปั่นแบบธรรมดา และ การขึ้นรูปด้วยแรงเฉือน
• สามารถควบคุมด้วยมือ, CNC หรือแบบเซอร์โวเพื่อความแม่นยำสูงขึ้น
• หมุนชิ้นงานในขณะที่เครื่องมือขึ้นรูปกดชิ้นงานเข้ากับแกนหมุน

เครื่องขึ้นรูปซุปเปอร์พลาสติก

• ใช้ในการขึ้นรูปวัสดุที่มีความสามารถในการยืดตัวได้อย่างมากที่อุณหภูมิสูง
• มักพบในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาและมีรูปร่างซับซ้อน.

เครื่องขึ้นรูปอัตราพลังงานสูง

• ใช้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก การระเบิด หรือการระบายประกายไฟ
• มักจะรวมถึง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพัลส์ หรือ ห้องสร้างวัตถุระเบิด.

17.0สรุป: วิธีการเลือกกระบวนการขึ้นรูปแผ่นที่ถูกต้อง

กระบวนการขึ้นรูปแผ่นสามารถแบ่งกลุ่มได้ดังนี้:

• การเฉือน
• การดัดงอ
• การวาดภาพ
• การก่อตัว

การเลือกวิธีการที่ถูกต้อง ขึ้นอยู่กับ:

• คุณสมบัติของวัสดุ
• เรขาคณิตเริ่มต้น
• ข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
• ปริมาณการผลิต
• ข้อจำกัดด้านต้นทุน

โดยการเข้าใจจุดแข็งและข้อจำกัดของเทคนิคแต่ละอย่าง ผู้ผลิตจึงสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่ดีที่สุดทั้งในด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิต