การตีเหล็กแบ่งออกเป็นประเภทหลักๆ อย่างไร?

การตีเหล็กสามารถจำแนกตามวิธีการดังต่อไปนี้:

 

1. จำแนกตามตำแหน่งของเครื่องมือและแม่พิมพ์งานตีขึ้นรูป

 

2. จำแนกตามอุณหภูมิการขึ้นรูปโลหะ

 

3. จำแนกตามโหมดการเคลื่อนที่สัมพันธ์ของเครื่องมือและชิ้นงานดัด

 

การเตรียมตัวก่อนการตีขึ้นรูปประกอบด้วยการเลือกวัตถุดิบ การคำนวณวัสดุ การตัด การให้ความร้อน การคำนวณแรงเสียรูป การเลือกอุปกรณ์ และการออกแบบแม่พิมพ์ ก่อนการตีขึ้นรูป จำเป็นต้องเลือกวิธีการหล่อลื่นและสารหล่อลื่นที่ดี

 

วัสดุการตีขึ้นรูปครอบคลุมหลากหลายประเภท รวมถึงเหล็กเกรดต่างๆ และโลหะผสมที่ทนอุณหภูมิสูง ตลอดจนโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อลูมิเนียม แมกนีเซียม และทองแดง มีทั้งแท่งและโปรไฟล์ขนาดต่างๆ ที่ผ่านกระบวนการครั้งเดียว รวมถึงแท่งโลหะที่มีคุณสมบัติต่างๆ นอกจากการใช้วัสดุที่ผลิตในประเทศอย่างแพร่หลายซึ่งเหมาะสมกับทรัพยากรของประเทศแล้ว ยังมีวัสดุจากต่างประเทศอีกด้วย วัสดุที่ตีขึ้นรูปส่วนใหญ่มีการระบุไว้ในมาตรฐานแห่งชาติแล้ว นอกจากนี้ยังมีวัสดุใหม่ๆ จำนวนมากที่ได้รับการพัฒนา ทดสอบ และส่งเสริม เป็นที่ทราบกันดีว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์มักเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับคุณภาพของวัตถุดิบ ดังนั้นคนงานตีขึ้นรูปจึงต้องมีความรู้เกี่ยวกับวัสดุอย่างกว้างขวางและลึกซึ้ง และมีความสามารถในการคัดเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดตามข้อกำหนดของกระบวนการ

 

การคำนวณและการตัดวัสดุเป็นขั้นตอนสำคัญในการปรับปรุงการใช้ประโยชน์ของวัสดุและการสร้างชิ้นงานที่มีความละเอียด วัสดุที่มากเกินไปไม่เพียงแต่ทำให้เกิดของเสียเท่านั้น แต่ยังทำให้แม่พิมพ์สึกหรอและใช้พลังงานมากขึ้นด้วย หากไม่มีระยะขอบเหลืออยู่เล็กน้อยระหว่างการตัด ก็จะเพิ่มความยากในการปรับกระบวนการและเพิ่มอัตราเศษวัสดุ นอกจากนี้ คุณภาพของหน้าตัดยังส่งผลต่อกระบวนการและคุณภาพของการตีขึ้นรูปอีกด้วย

 

จุดประสงค์ของการให้ความร้อนคือเพื่อลดแรงเสียรูปจากการตีขึ้นรูปและปรับปรุงความเป็นพลาสติกของโลหะ แต่การให้ความร้อนยังนำมาซึ่งปัญหาต่างๆ เช่น การเกิดออกซิเดชัน การกำจัดคาร์บอน ความร้อนสูงเกินไป และการเผาไหม้มากเกินไป การควบคุมอุณหภูมิในการตีขึ้นรูปเริ่มต้นและสุดท้ายอย่างแม่นยำมีผลกระทบอย่างมากต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ การให้ความร้อนด้วยเตาเผาเปลวไฟมีข้อดีคือต้นทุนต่ำและปรับตัวได้ดี แต่เวลาในการให้ความร้อนนาน ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันและการกำจัดคาร์บอน และสภาพการทำงานยังต้องได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำมีข้อดีคือให้ความร้อนอย่างรวดเร็วและเกิดออกซิเดชันน้อยที่สุด แต่ปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของรูปร่าง ขนาด และวัสดุของผลิตภัณฑ์ได้ไม่ดี การใช้พลังงานของกระบวนการให้ความร้อนมีบทบาทสำคัญในการใช้พลังงานในการผลิตการตีขึ้นรูปและควรได้รับการให้ความสำคัญอย่างเต็มที่

 

การตีขึ้นรูปนั้นเกิดขึ้นภายใต้แรงภายนอก ดังนั้นการคำนวณแรงเสียรูปที่ถูกต้องจึงเป็นพื้นฐานในการเลือกอุปกรณ์และดำเนินการตรวจสอบแม่พิมพ์ การวิเคราะห์ความเค้น-ความเครียดภายในตัวที่เสียรูปยังมีความจำเป็นสำหรับการปรับกระบวนการให้เหมาะสมและการควบคุมโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของการตีขึ้นรูป มีสี่วิธีหลักในการวิเคราะห์แรงเสียรูป แม้ว่าวิธีการเน้นความเค้นหลักจะไม่เข้มงวดมากนัก แต่ก็ค่อนข้างง่ายและเข้าใจง่าย สามารถคำนวณแรงกดรวมและการกระจายความเค้นบนพื้นผิวสัมผัสระหว่างชิ้นงานและเครื่องมือ และสามารถดูอิทธิพลของอัตราส่วนด้านและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของชิ้นงานที่มีต่อชิ้นงานได้อย่างชัดเจน วิธีเส้นลื่นนั้นเข้มงวดสำหรับปัญหาความเครียดในระนาบและให้วิธีแก้ปัญหาที่เข้าใจง่ายกว่าสำหรับการกระจายความเค้นในการเสียรูปเฉพาะที่ของชิ้นงาน อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการนำไปใช้นั้นแคบและไม่ค่อยมีรายงานในเอกสารล่าสุด วิธีขอบเขตบนสามารถให้ค่าโหลดที่ประเมินเกินจริงได้ แต่จากมุมมองทางวิชาการแล้ว วิธีนี้ไม่เข้มงวดมากนักและให้ข้อมูลน้อยกว่าวิธีองค์ประกอบไฟไนต์มาก ดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้ในปัจจุบัน วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ไม่เพียงแต่ให้ภาระภายนอกและการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของชิ้นงานเท่านั้น แต่ยังให้การกระจายความเค้น-ความเครียดภายในและคาดการณ์ข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นได้ ทำให้เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากต้องใช้เวลาในการคำนวณนานและต้องปรับปรุงปัญหาทางเทคนิค เช่น การวาดกริดใหม่ ขอบเขตการใช้งานจึงจำกัดอยู่แค่ในมหาวิทยาลัยและสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์เท่านั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความนิยมและการพัฒนาอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์ รวมถึงซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์ที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ วิธีนี้จึงกลายเป็นเครื่องมือวิเคราะห์และการคำนวณพื้นฐาน

 

การลดแรงเสียดทานไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดพลังงาน แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้อีกด้วย มาตรการสำคัญอย่างหนึ่งในการลดแรงเสียดทานคือการใช้น้ำมันหล่อลื่น ซึ่งช่วยปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ได้เนื่องจากการเปลี่ยนรูปสม่ำเสมอ เนื่องจากวิธีการดัดและอุณหภูมิในการทำงานที่แตกต่างกัน น้ำมันหล่อลื่นที่ใช้จึงแตกต่างกันด้วย น้ำมันหล่อลื่นแก้วมักใช้ในการดัดโลหะผสมที่อุณหภูมิสูงและโลหะผสมไททาเนียม สำหรับการดัดเหล็กด้วยความร้อน กราไฟต์ที่ใช้ฐานน้ำเป็นน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย สำหรับการดัดเหล็กด้วยความเย็น มักต้องใช้การบำบัดด้วยฟอสเฟตหรือออกซาเลตก่อนการดัดเนื่องจากแรงดันสูง


เวลาโพสต์ : 21 ส.ค. 2567

  • ก่อนหน้า:
  • ต่อไป: