การขึ้นรูปด้วยการยืด – คำแนะนำฉบับสมบูรณ์

การผลิตชิ้นส่วนโลหะมักเกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปชิ้นส่วนเปล่าในกระบวนการที่เรียกว่าการขึ้นรูป การยืดขึ้นรูปหนึ่งในขั้นตอนต่างๆ ของขั้นตอนนี้สามารถทำได้หลายวิธี และส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปวัสดุด้วยกลไกก่อนที่จะขึ้นรูป วิธีการใช้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้

การยืดขึ้นรูปคืออะไร?

กระบวนการขึ้นรูปยืด

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้แม่พิมพ์ตามรูปทรงที่ต้องการซึ่งช่วยในการออกแบบรูปทรงให้เรียบเนียนและไม่มีริ้วรอย โลหะถูกดึงเกินจุดครากและบิดเบี้ยวเหนือแม่พิมพ์ซึ่งทำให้วัสดุเปลี่ยนรูปเป็นรูปร่างที่ต้องการ

ข้อดีของกระบวนการขึ้นรูปยืด

เครื่องขึ้นรูปยืดไฮดรอลิก

มีประโยชน์หลายประการที่คุณจะได้รับจากการใช้กระบวนการขึ้นรูปนี้ ข้อดีเหล่านี้ได้แก่;

• วิธีการนี้ การขึ้นรูปโลหะ ช่วยให้สามารถออกแบบแผ่นโลหะที่ขยายตัวได้ตลอดจนการอัดขึ้นรูปในการออกแบบที่ซับซ้อน
• รูปร่างที่ซับซ้อนสามารถออกแบบได้ในรอบเดียว ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นงานขนาดใหญ่
• การชุบแข็งซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการก่อตัวของผลิตภัณฑ์โดยใช้วิธีนี้จะช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงของผลิตภัณฑ์ของคุณ
• ความตึงที่สม่ำเสมอซึ่งคงอยู่ในระหว่างกระบวนการนี้ช่วยให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของคุณมีความไม่สมบูรณ์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย
• กระบวนการนี้ใช้แม่พิมพ์ตัวเดียวสำหรับผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งช่วยให้คุณประหยัดต้นทุนของเครื่องมือได้
• ด้วยการได้ผิวสำเร็จที่เรียบเนียนยิ่งขึ้นตามแบบฉบับของกระบวนการนี้ ความจำเป็นในการเก็บผิวละเอียดขั้นที่สองจึงลดลง

ข้อจำกัดของการขึ้นรูปยืดโลหะแผ่น

เมื่อใช้กระบวนการก่อตัวนี้ มีข้อจำกัดบางประการที่คุณอาจพบ ข้อเสียเหล่านี้ได้แก่;

• มีปัจจัยหลายประการรวมทั้งคุณสมบัติของวัสดุและอัตราส่วนความเค้นซึ่งจำกัดความเครียดสูงสุดที่มีความสำคัญในกระบวนการก่อตัวนี้ ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อการแตกหักและตำแหน่ง ซึ่งจะทำให้วัสดุไม่มั่นคง
• กระบวนการขึ้นรูปนี้ใช้แม่พิมพ์สำหรับกระบวนการขึ้นรูป จึงไม่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากที่มีการออกแบบที่แตกต่างกัน เนื่องจากจำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่แตกต่างกัน
• สำหรับการตั้งโรงงานอุตสาหกรรม กระบวนการขึ้นรูปนี้ต้องใช้ต้นทุนเครื่องมือที่สูงขึ้น ขึ้นอยู่กับชิ้นส่วนที่ต้องการและขนาดของชิ้นส่วน

โลหะที่เหมาะสำหรับกระบวนการขึ้นรูปยืด

โลหะที่เข้ากันได้กับกระบวนการขึ้นรูปนี้สามารถรักษารูปร่างที่เยื้องไว้ได้ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปซึ่งอาจมีการออกแบบที่ซับซ้อนที่แตกต่างกัน

วัสดุที่ใช้ในกระบวนการนี้ยังมีคุณสมบัติเพิ่มความเหนียวและความอ่อนตัว ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความสมบูรณ์ของโครงสร้างและมีความแม่นยำสูง

โลหะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการขึ้นรูปยืด ได้แก่

• อลูมิเนียม การอัดขึ้นรูปซึ่งมีทั้งน้ำหนักเบาและมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น
• เหล็ก เป็นโลหะอีกชนิดหนึ่งที่มีข้อได้เปรียบหลักคือมีความต้านทานแรงดึงสูง
• โลหะหุ้ม มีองค์ประกอบแตกต่างกันไปและประกอบด้วยโลหะหลอมที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ
• ไทเทเนียม เป็นวัสดุคุณภาพที่ไม่เพียงแต่ทนทานต่อการกัดกร่อนเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความแข็งแรงในขณะที่มีน้ำหนักเบาอีกด้วย
• สแตนเลส เป็นการรวมตัวกันของเหล็กที่รวมเอาความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้นและเป็นอย่างมาก
• โลหะผสมนิกเกิล มีความแข็งแรงสูงและทนทานต่ออุณหภูมิที่สูง
• ทองเหลือง มีความอ่อนตัวมากและสามารถนำมาใช้ได้ง่ายในกระบวนการขึ้นรูปนี้
• ทองแดง มีค่าการนำไฟฟ้าสูงและยังอ่อนตัวได้อีกด้วย

ประเภทของอุปกรณ์และเครื่องจักรในการขึ้นรูปโลหะยืด

กระบวนการขึ้นรูปยืดโลหะ

· สวิงอาร์มยืดพัน V- Press

เครื่องขึ้นรูปยืดรูปแบบนี้ประกอบด้วยแม่พิมพ์ที่ติดตั้งอยู่บนโต๊ะพร้อมโครง นอกจากนี้ เครื่องจักรยังประกอบด้วยแขนคู่หนึ่งที่รองรับรถเข็นเคลื่อนที่ซึ่งมีขากรรไกรสำหรับจับยึดและกระบอกแรงดึงไฮดรอลิก รถเคลื่อนที่ของมันมีค่าเผื่อการเคลื่อนที่ได้เก้าสิบองศาซึ่งส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่แบบแกว่ง

ปากจับสำหรับจับยึดวัสดุที่ต้องการขึ้นรูป แท่นเลื่อนจะเคลื่อนกรามจับเพื่อสร้างรูปทรงที่ต้องการในส่วนที่ต้องการ จากนั้นวัสดุจะถูกยืดออกด้วยแขนโดยใช้กระบอกปรับความตึงไฮดรอลิกเหนือแม่พิมพ์

· T Press หรือ Transverse Press

เครื่องกดตามขวางหรือที่เรียกว่า T-press ประกอบด้วยโต๊ะแคบๆ ที่ใช้ยึดแม่พิมพ์ซึ่งวางตั้งฉากกับคานยาว มีการติดตั้งรถม้าที่มีแอกติดอยู่โดยมีแนวกรามขนานที่ยึดเข้ากับแอก

เส้นขากรรไกรใช้เพื่อยึดโลหะซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในรูปแบบแผ่นและยืดออกไปเหนือแม่พิมพ์ที่อยู่ในตำแหน่ง แคร่สามารถใช้เพื่อควบคุมแอกเพื่อให้วางตำแหน่งวัสดุได้ดีขึ้น แม่พิมพ์จะถูกดันเข้ากับวัสดุจนกระทั่งได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ

· L-Press หรือ Longitudinal Press

เครื่องนี้มาพร้อมกับแม่พิมพ์ที่ติดตั้งอยู่บนโต๊ะซึ่งตั้งฉากกับแนวกรามของเครื่อง โต๊ะมีคานรับน้ำหนักที่ยาว และแนวกรามมีการเคลื่อนที่แบบหมุน การแกว่ง การโค้งงอ และการควบคุมแรงตึง มีรถม้าที่ช่วยขยับแขนและขยับแนวกราม

เมื่อใช้อุปกรณ์นี้ วัสดุจะถูกยึดโดยใช้ปากจับสำหรับจับ วัสดุจะถูกดึงและพันรอบแม่พิมพ์ที่ติดตั้งไว้เพื่อสร้างรูปทรงที่แตกต่างกัน

· การกดตามขวาง/ตามยาว

รูปแบบนี้รวมคุณสมบัติการทำงานของอุปกรณ์ยืดทั้งแนวขวางและแนวยาว

·กดยืดยืด

เครื่องจักรนี้มาพร้อมกับแม่พิมพ์ผสมพันธุ์พร้อมโต๊ะเตี้ยสำหรับติดตั้ง วางตำแหน่ง และรองรับแม่พิมพ์ ตารางเหล่านี้เรียกว่าแท่นวางและตั้งอยู่ทั้งด้านบนและด้านล่างของแม่พิมพ์ และทำงานโดยใช้กระบอกไฮดรอลิก นอกจากนี้ยังติดตั้งแขนที่มีขากรรไกรสำหรับใช้ในการเคลื่อนย้ายและดึงวัสดุอีกด้วย

วัสดุถูกยึดโดยใช้ขากรรไกรและดึงโดยใช้แขน จากนั้นแม่พิมพ์ผสมพันธุ์จะถูกนำมาใช้เพื่อดึงและทำให้วัสดุที่ยืดออกผิดรูปให้เป็นรูปร่างที่ต้องการ

· การวาดแบบหมุน

อุปกรณ์นี้มีขากรรไกรติดตั้งโต๊ะหมุนซึ่งติดตั้งแม่พิมพ์ไว้ การออกแบบมีกรามเคลื่อนที่เชิงเส้นแรงดึง กรามใช้เพื่อยืดวัสดุหลังจากที่โต๊ะหมุนเพื่อห่อวัสดุเยาะเย้ยไว้บนแม่พิมพ์ อุปกรณ์นี้ยังมีที่ปัดน้ำฝนซึ่งมีหน้าที่กดรองเท้าที่มีโปรไฟล์เหมือนกันกับส่วนที่ต้องการ

กระบวนการขึ้นรูปยืดทีละขั้นตอนในโลหะแผ่น

การยืดขึ้นรูปโลหะ

กระบวนการนี้ดำเนินการในขั้นตอนต่อไปนี้

• ขั้นตอนแรกคือการเตรียมวัสดุที่คุณต้องการขึ้นรูป กระบวนการนี้ทำได้โดยการวางโลหะเปล่าของคุณเข้าที่ และตรวจดูให้แน่ใจว่าโลหะนั้นถูกยึดอย่างแน่นหนาด้วยกรามสำหรับจับซึ่งมีรถม้ารองรับ
• ตามด้วยการยืดวัสดุที่ทำโดยแขนอุปกรณ์ ควรดึงช่องว่างของคุณควรผ่านจุดครากซึ่งทำได้โดยใช้กระบอกไฮดรอลิกปรับแรงตึง
• ในขณะที่ขากรรไกรจะรักษาความตึงของวัสดุ แม่พิมพ์จะถูกดันเข้าไปในวัสดุที่ยืดออกในกระบวนการถัดไปซึ่งก็คือการก่อตัว วัสดุจะเสียรูปเนื่องจากมีแรงดึงเพิ่มขึ้นในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปซึ่งส่งผลให้ได้รูปทรงที่ต้องการ
• วัสดุจะถูกนำออกจากเครื่องหลังจากกระบวนการขึ้นรูปเสร็จสิ้น

การเปรียบเทียบการขึ้นรูปด้วยการยืดและการขึ้นรูปด้วยฟิล์มยืด

บริษัทขึ้นรูปยืดเป็นขั้นตอนที่ต้องวางวัสดุของคุณไว้บนแม่พิมพ์โดยใช้ปากจับช่วย ปากจับยึดแผ่นอย่างแน่นหนาขณะดึงจนกระทั่งผ่านจุดครากโดยใช้โต๊ะที่ติดตั้งด้วยแม่พิมพ์ที่ขับเคลื่อนด้วยลูกสูบไฮดรอลิก กระบวนการนี้จะทำให้แผ่นเปล่าเสียรูปเพื่อสร้างรูปทรงที่คุณต้องการ

ที่ ห่อยืด ในทางกลับกัน ขั้นตอนเกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนที่แยกจากกัน โดยขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับการยืดวัสดุที่เลือก เมื่อวัสดุถูกดึงผ่านจุดครากและเรียบแล้ว วัสดุจะถูกพันรอบแม่พิมพ์ กระบวนการนี้ต้องใช้ขากรรไกรจับสองชุด ชุดหนึ่งได้รับการแก้ไขและอีกชุดหนึ่งติดอยู่กับกระบอกปรับความตึงบนป้อมปืนเพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ได้

การใช้งานการขึ้นรูปยืด

ด้วยกระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน วิธีการนี้จึงนำไปใช้ได้หลากหลาย ชิ้นส่วนต่างๆ ที่ผลิตขึ้นและโลหะชนิดต่างๆ ที่เหมาะสมสำหรับวิธีการขึ้นรูปนี้จะใช้สำหรับการใช้งานต่อไปนี้:

• อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
• อุตสาหกรรมยานยนต์
• การก่อสร้างและสถาปัตยกรรม
• อุตสาหกรรมรถราง
• การผลิตทั่วไป

บทสรุป

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจข้อดีและข้อจำกัดตลอดจนวัสดุที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการขึ้นรูปด้วยการยืด ปัจจัยเหล่านี้จะช่วยให้คุณทราบว่าวิธีการขึ้นรูปโลหะนี้เหมาะสมกับความต้องการของคุณหรือไม่ การทำความเข้าใจเครื่องจักรประเภทต่างๆ และวิธีการที่เกี่ยวข้องก็ถือเป็นสิ่งสำคัญในกระบวนการตัดสินใจของคุณเช่นกัน

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม-

การขึ้นรูปซุปเปอร์พลาสติก – ที่มา: TSINFA

การวาดภาพลึก – ที่มา: TSINFA

ไฮโดรฟอร์มิงคืออะไร – ที่มา: TSINFA