การเชื่อมปั๊ม
ประมวลผลวิดีโอ
พื้นฐานของการตอกโลหะ
การปั๊มโลหะเป็นกระบวนการผลิตที่ใช้ในการแปลงแผ่นโลหะแบนให้เป็นรูปทรงเฉพาะ เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งอาจรวมถึงเทคนิคการขึ้นรูปโลหะหลายอย่าง เช่น การปั๊มขึ้นรูป การตอก การดัด และการเจาะ และอื่นๆ อีกมากมาย
มีบริษัทหลายพันแห่งทั่วโลกที่ให้บริการปั๊มโลหะเพื่อจัดส่งส่วนประกอบสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ การแพทย์ และตลาดอื่นๆ ในขณะที่ตลาดโลกพัฒนาไป ความต้องการชิ้นส่วนที่ซับซ้อนในปริมาณมากที่ผลิตได้อย่างรวดเร็วจึงมีความต้องการเพิ่มมากขึ้น
คู่มือต่อไปนี้จะอธิบายแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดและสูตรที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการออกแบบการปั๊มโลหะ และรวมถึงเคล็ดลับในการรวมข้อควรพิจารณาในการลดต้นทุนไว้ในชิ้นส่วนต่างๆ
พื้นฐานการตอก
การตอกหรือที่เรียกว่าการกด คือการใส่โลหะแผ่นแบน ในรูปแบบม้วนหรือแบบเปล่าลงในเครื่องปั๊ม ในการกด เครื่องมือและพื้นผิวแม่พิมพ์จะขึ้นรูปโลหะให้เป็นรูปร่างที่ต้องการ การเจาะ การปัดให้เรียบ การดัด การทำเหรียญ การนูน และการจับเจ่า ล้วนเป็นเทคนิคการปั๊มที่ใช้ในการขึ้นรูปโลหะ
ก่อนที่จะขึ้นรูปวัสดุ ผู้เชี่ยวชาญด้านการปั๊มจะต้องออกแบบเครื่องมือผ่านเทคโนโลยีทางวิศวกรรม CAD/CAM การออกแบบเหล่านี้จะต้องมีความแม่นยำมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้แน่ใจว่าการเจาะและการโค้งงอแต่ละครั้งจะรักษาระยะห่างที่เหมาะสม และทำให้ชิ้นส่วนมีคุณภาพดีที่สุด โมเดล 3 มิติด้วยเครื่องมือชิ้นเดียวสามารถประกอบด้วยชิ้นส่วนได้หลายร้อยชิ้น ดังนั้นกระบวนการออกแบบจึงมักจะค่อนข้างซับซ้อนและใช้เวลานาน
เมื่อออกแบบเครื่องมือแล้ว ผู้ผลิตสามารถใช้การตัดเฉือน การเจียร EDM ลวด และบริการการผลิตอื่นๆ ที่หลากหลายเพื่อให้การผลิตเสร็จสมบูรณ์
ประเภทของการตีขึ้นรูปโลหะ
เทคนิคการปั๊มโลหะมีสามประเภทหลัก: โปรเกรสซีฟ โฟร์สไลด์ และการวาดลึก
การปั๊มแม่พิมพ์แบบก้าวหน้า
การปั๊มแม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟมีหลายสถานี แต่ละสถานีมีฟังก์ชันเฉพาะตัว
ขั้นแรก แถบโลหะจะถูกป้อนผ่านเครื่องปั๊มแบบโปรเกรสซีฟ แถบจะคลี่ออกอย่างต่อเนื่องจากขดลวดและเข้าไปในเครื่องอัดแม่พิมพ์ โดยแต่ละสถานีในเครื่องมือจะทำการตัด เจาะ หรือโค้งงอที่แตกต่างกัน การกระทำของแต่ละสถานีที่ต่อเนื่องกันจะเพิ่มการทำงานของสถานีก่อนหน้า ส่งผลให้ส่วนที่เสร็จสมบูรณ์
ผู้ผลิตอาจต้องเปลี่ยนเครื่องมือซ้ำๆ กันในการกดครั้งเดียวหรือหลายครั้ง โดยแต่ละครั้งจะดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งที่จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนที่เสร็จสมบูรณ์ แม้จะต้องใช้การกดหลายครั้ง ก็ยังจำเป็นต้องใช้บริการตัดเฉือนขั้นที่สองเพื่อทำให้ชิ้นงานเสร็จสมบูรณ์ ด้วยเหตุนี้ การปั๊มแม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟจึงเป็นทางออกที่ดีสำหรับชิ้นส่วนโลหะที่มีรูปทรงซับซ้อนเพื่อตอบสนอง:
การตอบสนองเร็วขึ้น
ต้นทุนแรงงานที่ต่ำกว่า
ความยาววิ่งสั้นลง
การทำซ้ำที่สูงขึ้น
การตอกสี่สไลด์
Fourslide หรือหลายสไลด์เกี่ยวข้องกับการจัดแนวแนวนอนและสี่สไลด์ที่แตกต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีการใช้เครื่องมือสี่อย่างพร้อมกันเพื่อจัดรูปทรงชิ้นงาน กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถตัดที่ซับซ้อนและการโค้งงอที่ซับซ้อนเพื่อพัฒนาแม้แต่ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนที่สุดได้
การปั๊มโลหะแบบ Fourslide มีข้อดีหลายประการมากกว่าการปั๊มแบบกดแบบดั้งเดิม ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท ข้อดีบางประการเหล่านี้ได้แก่:
*ความคล่องตัวสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากขึ้น
*มีความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ
ดังที่ชื่อของมันบอกเป็นนัย สี่สไลด์มีสี่สไลด์ ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้เครื่องมือที่แตกต่างกันได้ถึงสี่ชิ้นต่อหนึ่งสไลด์ เพื่อให้เกิดการโค้งงอหลายครั้งพร้อมกัน เมื่อวัสดุป้อนเข้าสู่สี่สไลด์ เพลาแต่ละอันที่ติดตั้งเครื่องมือจะโค้งงออย่างรวดเร็วติดต่อกัน
การประทับตราแบบลึก
การวาดแบบลึกเกี่ยวข้องกับการดึงแผ่นโลหะเข้าไปในแม่พิมพ์โดยใช้หมัด ขึ้นรูปเป็นรูปทรง วิธีการนี้เรียกว่า "การวาดแบบลึก" เมื่อความลึกของส่วนที่วาดออกมาเกินเส้นผ่านศูนย์กลาง การขึ้นรูปประเภทนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างส่วนประกอบที่ต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางหลายชุด และเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าแทนกระบวนการกลึง ซึ่งโดยทั่วไปต้องใช้วัตถุดิบมากขึ้น การใช้งานทั่วไปและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากการขึ้นรูปลึก ได้แก่ :
*ส่วนประกอบยานยนต์
*ชิ้นส่วนเครื่องบิน
* รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์
*เครื่องใช้และเครื่องครัว
การประทับระยะสั้น
การปั๊มโลหะระยะสั้นต้องใช้ค่าใช้จ่ายด้านเครื่องมือล่วงหน้าเพียงเล็กน้อย และสามารถเป็นโซลูชั่นที่ดีเยี่ยมสำหรับต้นแบบหรือโครงการขนาดเล็ก หลังจากสร้างช่องว่างแล้ว ผู้ผลิตจะใช้ส่วนประกอบเครื่องมือสั่งทำพิเศษร่วมกับเม็ดมีดแม่พิมพ์เพื่อโค้งงอ เจาะ หรือเจาะชิ้นส่วน การขึ้นรูปแบบกำหนดเองและขนาดการทำงานที่เล็กลงอาจส่งผลให้ค่าใช้จ่ายต่อชิ้นสูงขึ้น แต่การไม่มีต้นทุนด้านเครื่องมือสามารถทำให้การทำงานระยะสั้นคุ้มค่ามากขึ้นสำหรับหลายโครงการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงการที่ต้องการการตอบสนองที่รวดเร็ว
เครื่องมือการผลิตสำหรับการตอก
การผลิตปั๊มโลหะมีหลายขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการออกแบบและผลิตเครื่องมือจริงที่ใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์
มาดูกันว่าเครื่องมือเริ่มต้นนี้ถูกสร้างขึ้นอย่างไร: เค้าโครงและการออกแบบสตริปสตริป: นักออกแบบใช้ในการออกแบบแถบและกำหนดขนาด ความคลาดเคลื่อน ทิศทางการป้อน การลดขนาดเศษ และอื่นๆ
การตัดเฉือนเหล็กกล้าเครื่องมือและแม่พิมพ์: CNC ช่วยให้มั่นใจได้ถึงระดับความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำที่สูงขึ้นสำหรับแม่พิมพ์ที่ซับซ้อนที่สุด อุปกรณ์ เช่น เครื่องกัด CNC 5 แกน และเครื่อง EDM แบบลวด สามารถตัดผ่านเหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็งที่มีพิกัดความเผื่อต่ำมากได้
การประมวลผลรอง: การอบชุบด้วยความร้อนถูกนำไปใช้กับชิ้นส่วนโลหะเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและทำให้ทนทานต่อการใช้งานมากขึ้น การเจียรใช้ในการตกแต่งชิ้นส่วนที่ต้องการคุณภาพพื้นผิวสูงและความแม่นยำของขนาด
Wire EDM: การตัดเฉือนด้วยกระแสไฟฟ้าจากลวดจะสร้างวัสดุโลหะด้วยลวดทองเหลืองที่มีประจุไฟฟ้า Wire EDM สามารถตัดรูปทรงที่ซับซ้อนที่สุด รวมถึงมุมและรูปทรงเล็กๆ
กระบวนการออกแบบการตอกโลหะ
การปั๊มโลหะเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งอาจรวมถึงกระบวนการขึ้นรูปโลหะหลายอย่าง เช่น การปั๊มขึ้นรูป การเจาะรู การดัด การเจาะ และอื่นๆ การ Blanking: กระบวนการนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับการตัดโครงร่างหรือรูปร่างคร่าวๆ ของผลิตภัณฑ์ ขั้นตอนนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับการลดและหลีกเลี่ยงเศษเสี้ยน ซึ่งอาจส่งผลให้ต้นทุนชิ้นส่วนของคุณสูงขึ้นและยืดเวลาในการผลิตได้ ขั้นตอนคือการกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของรู รูปทรง/ความเรียว ระยะห่างระหว่างขอบถึงรู และใส่การเจาะแรก
การดัด: เมื่อคุณออกแบบส่วนโค้งลงในชิ้นส่วนโลหะที่ประทับตรา สิ่งสำคัญคือต้องมีวัสดุเพียงพอ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ออกแบบชิ้นส่วนของคุณและส่วนว่างเพื่อให้มีวัสดุเพียงพอที่จะทำการโค้งงอ ปัจจัยสำคัญบางประการที่ต้องจำ:
*หากโค้งงอใกล้กับรูมากเกินไป อาจเกิดการเสียรูปได้
*ร่องและแถบ รวมถึงช่อง ควรได้รับการออกแบบให้มีความกว้างอย่างน้อย 1.5 เท่าของความหนาของวัสดุ หากทำให้เล็กลง อาจสร้างได้ยากเนื่องจากแรงที่กระทำต่อหมัด ส่งผลให้แตกหัก
*ทุกมุมในการออกแบบเปล่าของคุณควรมีรัศมีอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของความหนาของวัสดุ
*เพื่อลดปัญหาและความรุนแรงของการเกิดครีบ ให้หลีกเลี่ยงมุมที่แหลมคมและรอยเจาะที่ซับซ้อนเมื่อเป็นไปได้ เมื่อปัจจัยดังกล่าวไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ อย่าลืมสังเกตทิศทางของเสี้ยนในการออกแบบของคุณ เพื่อให้สามารถนำมาพิจารณาในระหว่างการปั๊มได้