Study on Influences of Curved Ratio and Reverse Drawing Technique on Thinning of Curved Bottom Cup การศึกษาอิทธิพลของอัตราส่วนโค้งและการขึ้นรูปแบบสลับทางที่มีต่อการบางลงของถ้วยก้นโค้ง

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาอิทธิพลของอัตราส่วนโค้งของหัวพันช์ในการลากขึ้นรูปถ้วย ที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงความหนาของถ้วยก้นโค้งอะลูมิเนียมผสม เกรด 5052 H32 โดยทดสอบขึ้นรูปแบบขั้นตอนเดียวและแบบสลับทาง (2 ขั้นตอน) จากการทดสอบขึ้นรูปแบบขั้นตอนเดียวพบว่าการขึ้นรูปดัวยพันช์ที่มีอัตราส่วนโค้งต่ำ ทำให้ส่วนโค้งก้นถ้วยบางลงมากกว่าบริเวณอื่น โดยตำแหน่งที่บางลงมากที่สุดอยู่ที่บริเวณส่วนโค้งก้นถ้วย ในขณะที่การขึ้นรูปด้วยพันช์ที่มีอัตราส่วนโค้งสูง (เข้าใกล้ถ้วยก้นแบน) ตำแหน่งที่เกิดการบางลงมากที่สุดอยู่ที่ผนังตรงใกล้กับโค้งก้นถ้วย การลากขึ้นรูปแบบสลับทางช่วยลดการบางลงของชิ้นงานกรณีที่พันช์มีอัตราส่วนโค้งต่ำ และถ้วยสำเร็จมีความยาวส่วนผนังตรงไม่มาก กลไกการขึ้นรูปของถ้วยก้นโค้งที่มีส่วนของผนังตรงพบว่า การขึ้นรูปช่วงแรกเป็นการขึ้นรูปส่วนโค้งก้นถ้วยซึ่งเกิดการดึงยืดทุกทิศทาง และตามด้วยการขึ้นรูปบริเวณผนังตรง ซึ่งเกิดความเค้นแรงดึงสูงตามแนวรัศมีส่งผลให้เกิดการบางลงมากที่บริเวณผนังตรงใกล้รัศมีพันช์ ดังนั้นการขึ้นรูปแบบสลับทางจึงมีผลกับการกระจายความหนาได้เฉพาะในการขึ้นรูปช่วงแรก กรณีถ้วยที่มีอัตราส่วนโค้งสูงมีความยาวส่วนผนังตรงมาก การขึ้นรูปส่วนใหญ่อยู่ที่การขึ้นรูปช่วงที่สอง จึงมีส่วนช่วยลดการบางลงได้น้อย

This work studied the influences of the punch head curve ratio on thickness changing of cup by deep drawing process using one step or conventional drawing and reverse drawing (2-step) from 1 mm thick Aluminum 5052 H32. For conventional drawing, it was found that the curve bottom part of cup was thinner than other area when deep drawing with lower curve ratio punch. The maximum thinning area was found on curve bottom part of cup. While deep drawing with high curve ratio punch, the thinnest area had shift to straight wall close to bottom of cup. Deep drawing of 2 steps using reverse drawing could reduce thinning with low curve ratio punch and short straight wall cup. The mechanism for deep drawing of curve bottom cup could be divided into two parts; the curve bottom with main stretching was formed initially and followed by forming the straight wall with main radial tensile stress. Thus, reverse drawing could help reduce thinning only on the first part of curved bottom cup forming. Therefore, using reverse drawing had less effect on thinning for cup with high curve bottom ratio with large straight wall due to second part of forming straight wall area was dominated.