Contact us
การเสียรูปที่เกิดขึ้นในแม่พิมพ์ (ELASTIC DIE DEFORMATION)
การจำลองการขึ้นรูปโลหะแผ่น (sheet metal forming simulation) ในปัจจุบันนั้นเป็นการจำลองขึ้นรูปโดยแม่พิมพ์ที่ใช้ในการจำลองการขึ้นรูปเป็นแม่พิมพ์ที่ไม่มีการเสียรูป (rigid body) ทำให้ค่าการดีดกลับของวัสดุสามารถคลาดเคลื่อนได้อันเนื่องมาจากแม่พิมพ์ที่ไม่มีการเสียรูป ซึ่งในความเป็นจริงนั้นแม่พิมพ์เกิดการเสียรูปจากแรงกดที่ใช้ในการขึ้นรูป
เพื่อให้ข้อมูลจากผลการจำลองกระบวนการขึ้นรูปโลหะแผ่นนั้นเหมาะสมและสามารถนำไปใช้อ้างอิงในการออกแบบแม่พิมพ์การการผลิตชิ้นงานจริงได้นั้น จะต้องพิจารณาถึงเงื่อนไขการเสียรูปของแม่พิมพ์ในขณะที่ทำการขึ้นรูปชิ้นงานโลหะแผ่น
ดังนั้นการจำลองการขึ้นรูปแบบคู่ขนาน (coupling simulation) จึงถูกนำมาใช้เพื่อการวิเคราะห์ผลกระทบที่เกิดขึ้นภายในแม่พิมพ์จากการขึ้นรูปชิ้นงานโลหะแผ่น เช่น การเสียรูปของแม่พิมพ์และความเค้น (stress) สะสมในแม่พิมพ์ การขึ้นรูปแบบคู่ขนาน (coupling simulation) นั้นจะมีการวิเคราะห์ควบคู่กันไประหว่างกระบวนการขึ้นรูปโดยผิวของแม่พิมพ์ที่ไม่มีการเสียรูป (rigid body) และแม่พิมพ์อิลาสติคที่สามารถเสียรูปได้แบบของแข็งสามมิติ (3D solid mesh) ซึ่งผลกระทบที่เกิดขึ้นบนผิวของแม่พิมพ์จากการจำลองกระบวนการขึ้นรูปจะส่งผลถึงแม่พิมพ์อิลาสติคในบริเวณผิวสัมผัสเดียวกัน จากผลกระทบดังกล่าวจะทำให้แม่พิมพ์อิลาสติคเกิดการเสียรูปและมีค่าความเค้น (stress) สะสมอยู่ในแม่พิมพ์ ซึ่งอาจจะทำให้แม่พิมพ์เกิดการเสียหายหากรับค่าความเค้น (stress) ที่สูงมากเกินไปจากการขึ้นรูปชิ้นงาน
จากรูปเป็นการออกแบบแม่พิมพ์ 2 แบบที่แตกต่างกัน โดยแม่พิมพ์แบบที่ 1 มีการออกแบบ Rip บริเวณกลางแม่พิมพ์เพื่อรองรับความเค้นและการเสียรูปที่เกิดขึ้นในแม่พิมพ์และแม่พิมพ์แบบที่ 2 มีการลดพื้นที่ของ Rip บริเวณกลางแม่พิมพ์เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการสร้างแม่พิมพ์
จากรูปภาพตัดขวางข้างต้น ค่าความเค้น (stress) ที่เกิดขึ้นในแม่พิมพ์แบบที่ 1 มีการกระจายตัวได้ดีกว่าการออกแบบในแบบที่ 2 ในบริเวณที่มี Rip รองรับ อย่างไรก็ตามค่าความเค้น (stress) ที่เกิดขึ้นไม่แตกต่างกันมาก ดังนั้นการเลือกลดพื้นที่ Rip เพื่อลดค่าใช้จ่ายอาจจะต้องพิจารณาถึงค่ามาตราฐานที่ยอมรับได้ถึงความเสี่ยงที่แม่พิมพ์จะเกิดความเสียหาย
ในส่วนของการเสียรูปนั้นแม่พิมพ์แบบที่ 1 และแม่พิมพ์แบบที่ 2 มีค่าการเสียรูปแตกต่างกันเพียง 0.0001 mm และมีการเสียรูปเกิดขึ้นในบริเวณเดียวกัน ดังนั้นการออกแบบทั้งสองนั้นมีการกระจายแรงที่เกิดขึ้นภายในแม่พิมพ์ต่างกัน แต่การเสียรูปของแม่พิมพ์ไม่แตกต่างกันมาก ดังนั้นการลดพื้นที่ในแม่พิมพ์ซึ่งจะช่วยในการลดค่าใช้จ่ายในการออกแบบและการสร้างแม่พิมพ์ซึ่งเป็นผลดีในการแข่งขันในเชิงธุรกิจอาจจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับมาตรฐานและการรับความเสี่ยงต่อการเสียหายของแม่พิมพ์ที่จะเกิดขึ้นของแต่ละองค์กร
Author
Kaew Wongluanngam
Pre-Sales Engineer
หลังจากจบการศึกษาระดับปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตร์สาขาไฟฟ้าเครื่องกลการผลิตและระดับปริญญาโทบริหารธุรกิจสาขาการตลาดจากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้เข้าร่วมงานบริษัท ESI Group สังกัดภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยประจำอยู่ที่ประเทศไทย ตำแหน่งหน้าที่วิศวกรเทคนิคโปรแกรมจำลองการขึ้นรูปโลหะแผ่น มีหน้าที่ดูแลและสนับสนุนกลุ่มผู้ผลิตและขึ้นรูปโลหะแผ่นในประเทศไทยเป็นหลัก