Tube Hydroforming


->
ในกระบวนการผลิตวัตถุน้ำหนักเบา ,ดูดซับพลังงานสูง และเป็นชิ้นส่วนที่ต้องคำนึงถึงราคาในการผลิตมากเช่น ชิ้นส่วนรถยนตร์ การขึ้นรูปอลูมิเนียมโดยใช้พลังน้ำ เป็นวิธีหนึ่งในหลายวิธีที่ใช้กันอยู่ในวงการอุตสาหกรรม รวมถึงการขึ้นรูปท่อ

หลักการของการขึ้นรูปท่อ ( ดังแสดงในรูปที่ 1 ) คือการเพิ่มความดันน้ำภายในโดยแรงอัด (F) ที่ส่งมาตามแนวแกน เพื่อให้ดันท่อให้เป็นรูปทรงตามแม่พิมพ์
รูปที่ 1------------------------------------------รูปที่ 1.1

การขึ้นรูปท่อโดยใช้แรงดันน้ำ จะให้ผลดี 2 ด้าน ทั้งทางด้านเทคนิค และ ความประหยัด เมื่อเทียบกับวิธีอื่น ๆ ดังตัวอย่างของ ฟอร์ด ที่ใช้การ Hydroforming เพื่อขึ้นรูปท่อ อลูมิเนียม ซึ่งผลดีที่เกิดขึ้นคือ

- ลดจำนวนชิ้นส่วนที่ต้องทำขึ้น จาก 6 ชิ้น รวมเป็น 1 ชิ้น
- ลดขั้นตอนการทำงานจาก 32 ขั้นตอนเหลือเพียง 3 ขั้นตอน
- ลดน้ำหนักรวมจาก 12 กิโลกรัม เหลือ 8 กิโลกร้ม
- ลดค่าใช้จ่ายในการผลิตจาก 20 ปอนด์ เหลือ 10 ปอนด์
- ดังนั้น ฟอร์ดได้เลือกใช้วิธีนี้แทนวิธีเดิม ๆ


Sapa ทำงานเกี่ยวกับการดัดท่อและ hydroforming มาหลายปี และได้ทำงานร่วมกับ AP&T and Swepart Verktyg AB เพื่อทำต้นแบบ ของท่อ ที่มีจุดโค้งงอหลายจุด โดยการขึ้นรูปด้วยวิธี Hydroforming สำหรับโครงการทำชิ้นส่วนรถยนตร์ รูปที่ 2

รูปที่ 2 ------------------------------------------- รูปที่ 3

ท่อนี้เริ่มจาก ปลาย ที่มีรูปตัดเป็นทรงกลม ดังรป 2 และยืดตรงไปจนถึงจุดโค้งจุดแรก ที่ใช้ Hydroforming เพื่อเปลี่ยน รูปตัดขวางเป็น สี่เหลี่ยม ดัง รูป 3 โดยมี tool คล้ายแม่พิมพ์สำหรับรับเพื่อช่วยในการดัด โดยมีลำดับการใช้แรงดันภายในดังนี้
1.เริ่มจากแรงดัน 30-35 bar (เท่าของความดันบรรยากาศ)
2.เมื่อแม่พิมพ์ปิดเรียบร้อย ใช้แรงอัดน้ำจากปลายทั้ง 2 ด้าน ให้สูงถึง 1800 เมตริกตัน
3.แรงดันภายในเพิ่ม ถึง 950 bar (เท่าของความดันบรรยากาศ)

แบบจำลอง 3 มิติ ถูกสร้างขึ้นเพื่อการทำ Finite Element Analysis ซึ่งผลลัพธ์ของการจำลองสถานะการณ์ ใช้เพื่อหาจุดวิกฤต ที่อาจทำให้เกิดความเสียหาย กับชิ้นงาน ดังรูปที่ 4 แสดง strain ของพลาสติกหลังจากทำ hydroforming

รูปที่ 4

Sapa พิจารณาว่า การขึ้นรูปอลูมิเนียมด้วยการดัดและการทำ hydroforming จะมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้วิธีแบบเดิม ซึ่งน่าจะเหมาะสำหรับการทำงานในเชิงธุรกิจ

ซอฟท์แวร์ที่ช่วยจำลองการทำ Hydroforming
Dyna Form

StamPack
INPRO
TForm


อ้างอิง : บทความของ Dr. Nader Asnafi, Sapa Technology, Sweden

แปลโดย สงกรานต์




Copyright 2000-2001 CADTHAI.COM
Contact webmaster