การวิเคราะห์ปัญหาการฉีกขาดและรอยย่นในงานขึ้นรูปโลหะโดยใช้วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

Numerical analysis of split and wrinkle characteristics in sheet metal forming process

Name: ไมตรี กมลรัตนพิสุทธิ์

ThaSH: ไฟไนต์เอลิเมนต์

ThaSH: ความเครียดและความเค้น

ThaSH: โลหะ -- ความล้า

ThaSH: โลหะ -- การขึ้นรูป

Abstract: ปัญหารอยย่นและการฉีกขาดเป็นปัญหาที่พบบ่อยในกระบวนการดึงขึ้นรูปโลหะแผ่น ปัญหานี้เกิดจากการค่าความเค้นและความเครียดในชิ้นงานซึ่งเกิดขึ้นจากกระบวนการขึ้นรูปโลหะ นั้นมีค่าไม่เหมาะสม การใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (FEM) ช่วยในการวิเคราะห์การขึ้นรูป โลหะเพื่อสร้างคำแนะนำในการออกแบบแม่พิมพ์และกำหนดขั้นตอนในการขึ้นรูปที่เหมาะสม จะ ช่วยลดจำนวนการลองผิดลองถูก (Trials and Errors) ในงานวิจัยนี้จะใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์ เอลิเมนต์มาช่วยในการวิเคราะห์การขึ้นรูปโลหะ โดยจะศึกษาถึงอิทธิพลของ ดรอว์บีด, และแรงกด ของแบลงก์โฮลเดอร์ ต่อการไหลของวัสดุในกระบวนการขึ้นรูปโลหะ โดยวัสดุที่ใช้คือ SPHC ผลิตตามมาตรฐาน JIS G3131 ความหนา 1.2 mm ในการจำลองใช้คุณสมบัติวัสดุเป็นแบบ Isothermal พฤติกรรมเป็นแบบ Elastro-Viscoplastic with Strain Hardening โดยไม่มีการพิจารณา ถึงความร้อนที่เกิดขึ้น การเสียดสีระหว่างกันใช้กฎของ Coulomb’s ในกระบวนการผลิตเดิมของ โรงงานอุตสาหกรรมจะมีทั้งหมด 6 กระบวนการ เพื่อขจัดการฉีกขาดและลดจำนวนกระบวนการ ขึ้นรูป โดยแบ่งออกเป็น 2 ทางเลือก คือการใช้แบบจำลองโดยใช้ดรอว์บีดช่วยให้ออกแบบตัวแปร ให้ดีที่สุด และออกแบบแม่พิมพ์ใหม่ที่ใช้ขนาดชิ้นงานเริ่มต้นและตัวแปรต่างๆ ที่เหมาะสม ทำให้ สามารถขึ้นรูปได้ในกระบวนการเดียวได้ใกล้เคียงกับขนาดสุดท้ายมากที่สุด ส่งผลให้สามารถลด จำนวนกระบวนการผลิตลงเหลือ 3 กระบวนการ จากวิธีการนี้ทำให้ ใช้แม่พิมพ์เพียง 2 ตัว และยัง ประหยัดเนื้อชิ้นงานเริ่มต้นลง 64 %

Abstract: At the present time, design of sheet metal forming die geometry is primarily based on trial and error. The experience of the die designer, the press operator and the die corrector to a large extent determine the performance of the process. This work aims at the numerical investigation on splitting characteristics of the process parameters of sheet metal forming in order to reduce process procedures and blank size. A three dimensional elasto-plastic finite element analysis of a forming process of 1.2 mm SPHC steel has been successfully developed. The material flow stress used in this work was obtained from the tensile test under uniaxial state of stress. The model was validated with the experimental tests and the results agree well. The effective strain and percentage in thinning distributions were examined. The original process design contain 6 processes to complete such a work piece. Two alternative methods were studied to investigate the better process design. The first option is to use draw bead to get rid of the splitting and reduce processing steps down to 5 steps. The second approach is to design the new forming die and the near finished blank shape. The case studies demonstrates that magnitude of global splitting and number of processing step are influenced by the process parameters i.e. draw bead, die design shape. The optimum die design was found to reduce the cost of manufacturing down significantly by reducing number of step from 6 to 3 and reducing blank size by 64 %

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: สุรังศี เดชเจริญ

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Name: จุฬาลักษณ์ ค้าไม้

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : jcm@kmutnb.ac.th

Created: 2550

Modified: 2567-08-05

Issued: 2551-11-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: วพ MPE ม965ก

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมการผลิต

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15085958.pdf	8.84 MB	4	2025-05-22 09:32:47

ใช้เวลา

0.03287 วินาที