ผศ.ธรรมณชาต วนแตง

7. การลากขนรป (Deep Drawing)

• Drawing การลากขนรป

ตวอยางชนงาน

กอน

หลง

ขบวนการขนรป

• Redrawing การลากขนรปใหม

ตวอยางชนงาน

ขนตอน 1 2 3 4 5 6

• Reverse Redrawing การลากขนรปใหมกลบทาง

ตวอยางชนงาน

• Ironing การรด

กอน หลง

เครองปมระบบไฮดรอลค

ใชแรงดนของน ามนเปนตวสงก าลง

ลกสบ

น ามน

แผนเปลา (Blank) แมพมพตวผ (Punch)

ผานปากแมพมพตวเมย (Lip of Die) ซงจะท าใหมรปรางของผลตภณฑตามแมพมพ

Blank Holder Force

คณภาพของชนงานส าเรจ

ปจจยทตองค านงถง

ปองกนความเสยหาย

ตวแปรทมอทธพลตอความสามารถในการขนรป เราสามารถจดกลมตวแปรไดเปน 2 กลมดงน

1. Process Variables 2. Material Variables

2. Double Action เปนการลากขนรปโดยใชแผนกดในการสรางแรงกดโดยการใชแผนกด เพอลดการยน (Wrinkle) ทเกดทปกถวย

ลกษณะการลากขนรปม 2 ลกษณะคอ 1. Single Action เปนการลากขนรปโดยไมใชแผนกด

ความเคนดงตามแนวการกดของแมพมพตวผ

ทกนถวยเกดสภาวะความเคนดงทงสองแนวแกน

ความเคนอดตามแนวเสนรอบวง (Hoop compression stress)

ผนงถวยไดรบความเคนดง ตามแนวแกน (Axial tension)

ลกษณะรปรางท ปรากฎบนชนงาน

ความเสยหายทเกดขน

สาเหตทเกด ความเสยหาย

แนวทางการแกไข

ลกษณะการแตกขาดทบรเวณใกลกนถวย

ใชอตราการลากขนรปทสงเกนไปตอวสดชนงานและรปรางแมพมพ

ลดอตราการลากขน รปลง

ตารางแสดงความเสยหายทเกดในการลากขนรป

ลกษณะการฉกขาดออกบรเวณกนถวย

1. รศมดายนอยเกนไป 2. ชองวางระหวางแมพมพ นอยเกนไป 3. ความเรวพนชสงเกนไป 4. แรงทใชจบยดแผนชนงานเปลามากเกนไป

1. เพมรศมดายและพนช 2. เพมชองวางระหวางแมพมพ 3. ลดความเรวพนชลง 4. ปรบแรงจบยดแผนชนงานใหเหมาะสม

ลกษณะการเกดรอยยนบรเวณขอบชนงาน ( Wrinkle in the flange)

1. แรงทใชจบยดแผนชนงานเปลานอยเกนไป 2. ชองวางระหวางแมพมพนอยเกนไป 3. รศมดายมากเกนไป

1. เพมแรงจบยดแผนชนงาน 2. เพมระยะชองวางระหวางแมพมพ 3. ลดรศมดาย

ลกษณะการเกดรอยยนบรเวณผนงชนงาน (Wrinkle in the wall)

1. ชองวางระหวางแมพมพมากเกนไป 2. รศมดาย มากเกนไป 3. แรงทใชจบยดแผนชนงานเปลานอยเกนไป

1. ลดระยะชองวางระหวางแมพมพ 2. ลดรศมดาย 3.ปรบแรงจบยดแผนชนงานใหเหมาะสม

ลกษณะการเกดคลนทขอบชนงาน (Earing)

สมบตทางกลในแตละทศทางการรดมคาไมเหมอนกน

ใชวสดทมคาแอนไอโซโทรปต า

ความเสยหายทเกดขนในงานลากขนรป

แบงออกเปน 2 สวนคอ

1. ตวแปรทเกดจากขบวนการขนรป

2. ตวแปรทเกดจากแผนชนงาน

rD 4–8 เทาของความหนา

จะไมสงผลตอการเปลยนแปลงความหนาชนงาน

rD < 10 เทาของความหนา

จะท าใหอตราสวนในการลากขนรปมแนวโนมลดลง

rD 10 เทาของความหนา

จะมผลตอแรงในการลากขนรป (Drawing Force)

rD >> 10 เทาของความหนา

จะท าใหเกดรอยยน (Wrinkles)

rD เลกมาก ๆ

จะท าใหเกด Necking ทรศมแมพมพตวผ (Punch Radius)

1.1 Die radius

1. ตวแปรทเกดจากขบวนการขนรป

2. Punch radius

3. Blank Holder Force

4. Die clearance

5. Friction

6. Blank diameter

7. Blank thickness

2. ตวแปรทเกดจากแผนชนงาน

1. ความสามารถในการไหลตวภายใตสภาวะความเคนทปกถวย

2. ความสามารถของโลหะในการตานทานการเพมความหนาบรเวณผนงถวย

Ductility of Sheet Metal

Yield Strength

Strain Hardening Exponent, n

Ductility of Sheet Metal

Yield Strength

เซลามค

อลมเนยม

เหลกเหนยว

จดแตกหก จดแตกหก

Strain Hardening Exponent, n

Hท ชนดโลหะ n 1. 2. 3.

4.

5.

เหลกกลา 0.05%C (อบคนไฟ)

เหลกกลา SAE 4340 (อบคนไฟ)

เหลกกลา 0.6%C (ชบแขงและอบท540C)

เหลกกลา 0.6%C (ชบแขงและอบท705C)

ทองแดง (อบคนไฟ)

0.26 0.15 0.10

0.19

0.59

530 640

1570

1230

320

แรงทเครองปมโลหะตองใช

FZ1 = )(1

Cd

Dtyd sm

การค านวณแรงในการลากขนรป

แรงกดของแผนจบยดชนงาน (Blank Holding Force)

Fn = Pr A

แรงทใชในการลากขนรปกลองสเหลยม

FZ = ntRba

r me

2

)(42

เอกสารอางอง โครงการพฒนาอตสาหกรรมแมพมพ พ.ศ. 2550, ชดสอการสอน วชา การออกแบบแมพมพโลหะ, สถาบนไทย-เยอรมน ชานนท สขตาอย, รศ.ดร.พงศพนธ แกวตาทพย, รศ.ดร.วารณ เปรมานนท, แมพมพปมโลหะแผน, สมาคมอตสาหกรรมแมพมพไทย, 2547 ภาควชาวศวกรรมเครองมอและวสด, Sheet Metal And DIE Design, E-learning, มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร, 2551 http://eu.lib.kmutt.ac.th/elearning/Courseware/TEN437/main.html