ชิ้นส่วนเขียนแบบดัดโลหะคืออะไร?

ชิ้นส่วนเขียนแบบดัดโลหะ เป็นส่วนประกอบโลหะแผ่นที่ผลิตโดยการผสมผสานกระบวนการขึ้นรูปเย็นสองกระบวนการ ได้แก่ การดัดและการขึ้นรูปลึก เพื่อสร้างชิ้นส่วนสามมิติที่มีคุณสมบัติเชิงมุมที่แม่นยำ ผนังโค้ง และโปรไฟล์กลวงจากสต็อกแผ่นโลหะแบน การดัดจะทำให้โลหะผิดรูปไปตามแกนตรงเพื่อสร้างมุม หน้าแปลน และช่อง ในขณะที่การวาดดึงแผ่นโลหะไปบนแม่พิมพ์เพื่อสร้างถ้วย กล่อง และรูปทรงปิดล้อมที่มีความลึก . ชิ้นส่วนที่ได้จะคงความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโลหะดั้งเดิม ในขณะเดียวกันก็ได้รับรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งอาจเป็นไปไม่ได้หรือไม่ประหยัดในการผลิตโดยการตัดเฉือนจากสต็อกที่เป็นของแข็ง

ชิ้นส่วนเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการผลิตสมัยใหม่ในอุตสาหกรรมยานยนต์ การบินและอวกาศ อิเล็กทรอนิกส์ การก่อสร้าง และสินค้าอุปโภคบริโภค ตัวอย่างเช่น ตัวถังรถยนต์คันเดียวประกอบด้วยชิ้นส่วนดัดและขึ้นรูปโลหะหลายร้อยชิ้น ตั้งแต่แผงประตู ราวหลังคา ไปจนถึงชุดยึดและโครงถังน้ำมันเชื้อเพลิง การทำความเข้าใจว่าชิ้นส่วนเหล่านี้คืออะไร ผลิตขึ้นอย่างไร และอะไรควบคุมคุณภาพเป็นความรู้ที่จำเป็นสำหรับวิศวกร ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อ และผู้ผลิตที่ทำงานกับส่วนประกอบโลหะแผ่น

การดัดชิ้นส่วน: ความหมาย กระบวนการ และเรขาคณิต

ชิ้นส่วนดัดโลหะเกิดขึ้นจากการใช้แรงกับโลหะแบนตามแกนที่กำหนด ทำให้เกิดการเสียรูปแบบพลาสติกซึ่งทำให้เกิดมุมหรือเส้นโค้งถาวร กระบวนการนี้ไม่ได้นำวัสดุออก โดยจะแจกจ่ายซ้ำผ่านสายพันธุ์พลาสติกที่ได้รับการควบคุม พื้นผิวด้านนอกของส่วนโค้งถูกวางให้ตึงในขณะที่พื้นผิวด้านในถูกบีบอัด และแกนกลาง—ระนาบที่ไม่มีทั้งแรงดึงหรือแรงอัด—อยู่ที่ประมาณ หนึ่งในสามถึงครึ่งหนึ่งของความหนาของวัสดุจากพื้นผิวด้านใน ขึ้นอยู่กับรัศมีการโค้งงอและคุณสมบัติของวัสดุ

วิธีการดัดเบื้องต้น

กระบวนการดัดงอที่แตกต่างกันหลายขั้นตอนถูกนำมาใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรม แต่ละกระบวนการเหมาะสมกับรูปทรงของชิ้นส่วน ความหนาของวัสดุ และปริมาณการผลิตที่แตกต่างกัน:

• V-bending (การดัดด้วยอากาศและด้านล่าง) — กระบวนการที่พบบ่อยที่สุด หมัดกดแผ่นโลหะให้เป็นแม่พิมพ์รูปตัววี การดัดงอของอากาศจะหยุดก่อนที่หมัดจะหลุดออก โดยใช้มุมสปริงกลับเพื่อให้ได้มุมเป้าหมาย การเจาะจากด้านล่างช่วยดันหมัดเพื่อสัมผัสกับแม่พิมพ์ การสร้างวัสดุให้มีความแม่นยำสูงขึ้น (โดยทั่วไป ±0.5° สำหรับการกลึงจากด้านล่าง เทียบกับ ±1° ถึง ±2° สำหรับการดัดด้วยอากาศ)
• U-ดัด — สร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงช่องหรือโปรไฟล์ U ในจังหวะเดียวโดยใช้คู่หมัดและดายที่เข้ากัน ทั่วไปสำหรับช่องโครงสร้าง ถาดสายเคเบิล และโครงตู้
• ม้วนงอ — ม้วนสามม้วนจะค่อยๆ เปลี่ยนรูปแผ่นหรือแผ่นเพื่อสร้างชิ้นส่วนโค้งที่มีรัศมีขนาดใหญ่ เช่น เปลือกทรงกระบอก ส่วนทรงกรวย และส่วนโครงสร้างโค้ง
• เช็ดดัด (ดัดขอบ) — แผ่นงานถูกยึดไว้และแม่พิมพ์เช็ดจะพับขอบด้านหนึ่งไว้ ทำให้เกิดหน้าแปลนและริมฝีปากกลับ นิยมใช้กับเครื่องกดเบรกสำหรับการขึ้นรูปกล่องและการขึ้นรูปกระทะ
• การดัดแบบหมุน — แม่พิมพ์หมุนจะหมุนไปทั่วพื้นผิวแผ่นเพื่อสร้างส่วนโค้งโดยมีรอยบนพื้นผิวน้อยที่สุด แนะนำให้ใช้กับวัสดุสำเร็จรูปหรือวัสดุที่ไวต่อความสวยงาม

รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำและสปริงแบ็ค

พารามิเตอร์สำคัญสองตัวควบคุมความเป็นไปได้และความแม่นยำของทุกส่วนที่โค้งงอ รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำคือรัศมีที่เล็กที่สุดซึ่งสามารถโค้งงอวัสดุได้โดยไม่แตกร้าวบนพื้นผิวแรงดึงด้านนอก โดยทั่วไปจะแสดงเป็นผลคูณของความหนาของวัสดุ (t) ตัวอย่างเช่น เหล็กเหนียว (คาร์บอนต่ำ) มักจะมีรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำ 0.5 ตันถึง 1 ตัน ในขณะที่อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงอาจต้องใช้ 3t ถึง 5t รัศมีขั้นต่ำก่อนเกิดการแตกร้าว

Springback คือการคืนตัวแบบยืดหยุ่นที่เกิดขึ้นเมื่อปล่อยแรงดัดงอ ทำให้ชิ้นส่วนเปิดออกเล็กน้อยจากมุมที่ต้องการ ขนาดการสปริงกลับจะเพิ่มขึ้นตามความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุ และลดลงเมื่อมีรัศมีโค้งงอแคบลง วิศวกรกระบวนการชดเชยด้วยการโค้งงอมากเกินไป (โดยใช้มุมแม่พิมพ์ 2° ถึง 5° ที่แน่นกว่ามุมเป้าหมาย) หรือโดยการใช้การลงด้านล่างและการหยอดเหรียญที่ลดการคืนตัวของความยืดหยุ่นผ่านความเครียดของพลาสติกที่มีความหนา

การวาดชิ้นส่วน: ความหมาย กระบวนการ และความสามารถเชิงลึก

ชิ้นส่วนการวาด - ชิ้นส่วนการวาดลึกที่แม่นยำยิ่งขึ้น - ผลิตขึ้นโดยการกดช่องว่างโลหะแบนลงในโพรงแม่พิมพ์โดยใช้หมัด สร้างรูปทรงสามมิติกลวงที่มีด้านล่างปิดและด้านบนเปิด กระบวนการนี้จะดึงวัสดุหน้าแปลนเข้าด้านในและลงในแม่พิมพ์ ทำให้ผนังบางลงเล็กน้อยและทำให้หน้าแปลนหนาขึ้นในขณะที่โลหะไหล การวาดภาพเป็นกระบวนการขึ้นรูปเบื้องหลังกระป๋องเครื่องดื่ม เครื่องครัว ถังเชื้อเพลิงรถยนต์ ตัวเรือนอุปกรณ์ทางการแพทย์ และส่วนประกอบโลหะกลวงอื่นๆ หลายพันชิ้นที่ผลิตในปริมาณมาก

ลำดับกระบวนการวาดแบบลึก

การดำเนินการวาดลึกที่สมบูรณ์เกี่ยวข้องกับลำดับต่อไปนี้:

1. การเตรียมการที่ว่างเปล่า — ช่องว่างแบบวงกลมหรือรูปทรงถูกตัดออกจากสต็อกแผ่น เส้นผ่านศูนย์กลางว่างจะคำนวณตามรูปทรงของชิ้นส่วนที่วาดเป้าหมายและขีดจำกัดอัตราส่วนการวาดของวัสดุ
2. การถือครองที่ว่างเปล่า — ตัวจับยึดเปล่า (แผ่นดัน) จะยึดหน้าแปลนของช่องว่างกับหน้าแม่พิมพ์ด้วยแรงดันที่ควบคุมได้ ป้องกันการยับของวัสดุหน้าแปลนขณะดึงเข้าด้านใน
3. เชื้อสายหมัด — หมัดลงมา กดบริเวณตรงกลางของช่องว่างเข้าไปในช่องดาย วัสดุหน้าแปลนไหลเข้าด้านในภายใต้แรงตึง ก่อตัวเป็นผนังถ้วย
4. การดีดออกส่วนหนึ่ง — ส่วนที่ดึงออกมาจะถูกดีดออกจากแม่พิมพ์โดยใช้หมุดน็อคเอาท์หรือดีดอากาศ
5. การวาดใหม่ (ถ้าจำเป็น) — หากอัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการเกินกว่าที่จะทำได้ในการดึงครั้งเดียว ชิ้นส่วนจะต้องดำเนินการวาดใหม่อย่างน้อยหนึ่งครั้ง โดยแต่ละครั้งจะลดเส้นผ่านศูนย์กลางและเพิ่มความลึกทีละน้อย

วาดอัตราส่วนและขีดจำกัดการขึ้นรูป

อัตราส่วนจำกัดการดึง (LDR) คืออัตราส่วนสูงสุดของเส้นผ่านศูนย์กลางเปล่าต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของการเจาะ ซึ่งสามารถทำได้ในการดำเนินการวาดครั้งเดียวโดยไม่ทำให้ชิ้นส่วนฉีกขาด สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำส่วนใหญ่ LDR จะอยู่ที่ประมาณ 2.0 ถึง 2.2 ซึ่งหมายความว่าสามารถดึงช่องว่างได้ถึง 2.2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางการเจาะลงในถ้วยในการดำเนินการครั้งเดียว อลูมิเนียมอัลลอยด์โดยทั่วไปจะมี LDR เท่ากับ 1.8 ถึง 2.0 ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิมมีตั้งแต่ 1.8 ถึง 2.1 ขึ้นอยู่กับเกรด ชิ้นส่วนที่ต้องการอัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางที่เกิน LDR แบบดึงครั้งเดียวนั้นผลิตขึ้นในขั้นตอนการวาดหลายขั้นตอนด้วยการอบอ่อนระดับกลาง หากการชุบแข็งของงานมีขีดจำกัด

วัสดุที่ใช้ในการดัดโลหะและเขียนชิ้นส่วน

การเลือกใช้วัสดุสำหรับการดัดงอและขึ้นรูปชิ้นส่วนจำเป็นต้องมีความสมดุลในการขึ้นรูป (ความสามารถในการรับการเปลี่ยนรูปตามที่ต้องการโดยไม่เกิดการแตกร้าวหรือรอยย่น) ความแข็งแรงในชิ้นงานสำเร็จรูป ความต้านทานการกัดกร่อน และต้นทุน วัสดุต่อไปนี้แสดงถึงปริมาณการผลิตส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมต่างๆ:

เครื่องมือสำหรับการดัดและการวาด: ดาย พันช์ และกด

ระบบเครื่องมือ - แม่พิมพ์และการเจาะ - เป็นตัวกำหนดศูนย์กลางของคุณภาพชิ้นส่วนและความประหยัดในการผลิตในการดัดและดึง การออกแบบเครื่องมือต้องคำนึงถึงการสปริงกลับของวัสดุ แรงจับยึดเปล่า ระยะห่างของแม่พิมพ์ รัศมีมุมของการเจาะ และกลยุทธ์การหล่อลื่นไปพร้อมๆ กัน

เครื่องมือดัด

เครื่องมือกดเบรกสำหรับการดัดประกอบด้วยหมัด (เครื่องมือด้านบน) และแม่พิมพ์ (เครื่องมือด้านล่าง) ที่ติดตั้งอยู่ในเครื่องกดเบรก ระบบเครื่องมือมาตรฐานสไตล์ยุโรป (เข้ากันได้กับ Wila/Trumpf) ใช้การเจาะและแม่พิมพ์แบบโมดูลาร์ที่สามารถกำหนดค่าสำหรับความยาวและโปรไฟล์ของชิ้นส่วนที่แตกต่างกันได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือแบบกำหนดเองโดยเฉพาะ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการตั้งค่าสำหรับการผลิตระยะสั้นหรือต้นแบบได้อย่างมาก สำหรับการดัดแม่พิมพ์แบบก้าวหน้าในปริมาณมาก จะมีการระบุเครื่องมือเหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็งโดยเฉพาะสำหรับรูปทรงแต่ละส่วน โดยมีความแข็งของเหล็กกล้าเครื่องมือทั่วไปที่ 58–62 เหล็กแผ่นรีดร้อน สำหรับพื้นผิวการทำงานที่ทนทานต่อการสึกหรอนับล้านรอบ

เครื่องมือวาดภาพ

ดายดึงลึกประกอบด้วยพั้นช์ แหวนดาย และตัวยึดเปล่า โดยมีระยะห่างระหว่างพั้นช์และดายที่แม่นยำ (โดยทั่วไป มากกว่าความหนาของวัสดุ 10% ถึง 15% สำหรับการดำเนินการดึงครั้งเดียว) เพื่อให้โลหะไหลได้โดยไม่ทำให้บางเกินไป รัศมีมุมแม่พิมพ์มีความสำคัญ: รัศมีแม่พิมพ์น้อยเกินไปทำให้ชิ้นส่วนฉีกขาดตรงทางเข้าแม่พิมพ์ รัศมีที่ใหญ่เกินไปทำให้เกิดรอยยับ รัศมีแม่พิมพ์สำหรับเหล็กโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 4t ถึง 10t (ความหนาของวัสดุสี่ถึงสิบเท่า) โดยมีรัศมีที่ใหญ่กว่าที่ใช้สำหรับการดึงที่ตื้นกว่าและรัศมีที่เล็กลงเพื่อการควบคุมรูปทรงที่เข้มงวดยิ่งขึ้นในส่วนที่ลึกกว่า

กดเลือก

การดัดงอใช้เบรกแบบกด (ไฮดรอลิก เซอร์โวไฟฟ้า หรือเครื่องกล) โดยมีน้ำหนักที่ตรงกับความหนาของวัสดุและความยาวในการดัดงอ หลักเกณฑ์ทั่วไปสำหรับเหล็กอ่อนดัดงอ V ต้องใช้ประมาณ แรง 8 ตันต่อเมตรของความยาวโค้งงอต่อความหนาของวัสดุเป็นมิลลิเมตร . การดำเนินการเขียนแบบใช้การกดไฮดรอลิกแบบกระทำครั้งเดียวหรือสองครั้ง โดยที่สไลด์ด้านในจะขับเคลื่อนหมัด และสไลด์ด้านนอกจะควบคุมแรงยึดที่ว่างเปล่าอย่างอิสระ ซึ่งเป็นความสามารถที่จำเป็นสำหรับการควบคุมหน้าแปลนที่สอดคล้องกันในการวาดแบบลึก

พารามิเตอร์คุณภาพที่สำคัญและวิธีการวัด

ความแม่นยำของมิติ ความสมบูรณ์ของพื้นผิว และการรักษาคุณสมบัติของวัสดุคือโดเมนคุณภาพหลักสามโดเมนสำหรับการดัดโลหะและการขึ้นรูปชิ้นส่วน แต่ละวิธีอยู่ภายใต้การควบคุมของวิธีการวัดเฉพาะและเกณฑ์การยอมรับที่กำหนดไว้ในแบบวิศวกรรมและมาตรฐานที่บังคับใช้

ความคลาดเคลื่อนมิติ

ความคลาดเคลื่อนของมุมสำหรับชิ้นส่วนที่โค้งงอขึ้นอยู่กับกระบวนการ: โดยทั่วไปแล้ว การดัดงอด้วยอากาศสามารถทำได้ ±1° ถึง ±2° ในขณะที่บรรลุจุดต่ำสุดและการสร้างเหรียญ ±0.5° หรือดีกว่า . ขนาดเชิงเส้นบนชิ้นส่วนที่โค้งงอจะได้รับผลกระทบจากการสปริงกลับและโดยทั่วไปจะยึดไว้ ±0.5 มม สำหรับชิ้นส่วนอุตสาหกรรมทั่วไปและ ±0.1 ถึง ±0.2 มม สำหรับการประกอบที่แม่นยำซึ่งต้องมีการติดตั้งอย่างใกล้ชิด ชิ้นส่วนที่เจาะลึกจะถูกวัดเพื่อดูความแปรผันของความหนาของผนัง (โดยทั่วไปยอมรับได้ ±10% ของความหนาของผนังที่ระบุ) ความเรียบของหน้าแปลน และความสม่ำเสมอของความสูงโดยรวม

คุณภาพพื้นผิว

คุณภาพพื้นผิวที่ยอมรับได้สำหรับการดัดและขึ้นรูปชิ้นส่วนถูกกำหนดโดยไม่มีข้อบกพร่องเฉพาะ:

• รอยแตกร้าวที่รัศมีโค้งงอ — บ่งชี้ว่ามีรัศมีการโค้งงอไม่เพียงพอเมื่อเทียบกับความเหนียวของวัสดุหรือการแข็งตัวของงานมากเกินไป ตรวจสอบด้วยสายตาและโดยการทดสอบสารแทรกซึมสีย้อมบนส่วนประกอบที่สำคัญ
• รอยย่น — การบีบอัดรอยยับในหน้าแปลนหรือผนังของชิ้นส่วนที่ดึงออกมา เกิดจากแรงยึดเปล่าไม่เพียงพอ ประเมินตามมาตรฐานการมองเห็นหรือการวัดโปรไฟล์พื้นผิว
• น้ำตาไหล - การแตกหักที่รัศมีการเจาะหรือการเข้าแม่พิมพ์ในชิ้นส่วนที่ดึงออก เกิดจากอัตราส่วนการดึงที่มากเกินไป การหล่อลื่นไม่เพียงพอ หรือรัศมีแม่พิมพ์ไม่ถูกต้อง
• เปลือกส้ม — พื้นผิวหยาบที่เกิดจากขนาดเกรนใหญ่ในวัสดุเริ่มต้น ควบคุมผ่านข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุและตรวจสอบกับมาตรฐานความหยาบผิว (ค่า Ra)
• การวิ่งและการให้คะแนน — เครื่องหมายเครื่องมือจากการยึดเกาะหรือเศษโลหะกับเครื่องมือ ควบคุมโดยการจัดการการหล่อลื่นและการบำรุงรักษาพื้นผิวแม่พิมพ์

การวัดความหนาของผนัง

ผนังบางในชิ้นส่วนที่ดึงออกมาจะวัดโดยใช้เกจวัดความหนาอัลตราโซนิกหรือการวัดภาคตัดขวาง โดยทั่วไปบริเวณการทำให้ผอมบางวิกฤตจะอยู่ที่รัศมีการเจาะและรัศมีการเข้าของแม่พิมพ์ โดยที่แรงตึงในแกนจะสูงที่สุด สำหรับการใช้งานโครงสร้างส่วนใหญ่ ผนังบางลงได้ถึง 20% ของความหนาปกติ เป็นที่ยอมรับ; สำหรับชิ้นส่วนที่มีความดันหรือมีความสำคัญต่อความปลอดภัย ให้ใช้ข้อจำกัดที่เข้มงวดยิ่งขึ้น และอาจตรวจสอบได้โดยการวิเคราะห์ภาคตัดขวางแบบทำลายล้างของตัวอย่างชิ้นแรก

การใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไปตามภาคส่วน

การดัดและขึ้นรูปชิ้นส่วนโลหะ มีการผลิตในปริมาณตั้งแต่ต้นแบบเดี่ยวไปจนถึงพันล้านหน่วยต่อปีในแทบทุกภาคการผลิต ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงขอบเขตการใช้งาน:

การผลิตยานยนต์

รถยนต์โดยสารหนึ่งคันประกอบด้วยประมาณ ชิ้นส่วนโลหะแผ่นที่แตกต่างกัน 200 ถึง 300 ชิ้น ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการดัดและการดึง แผงตัวถัง (ประตู ฝากระโปรง หลังคา บังโคลน) ดึงมาจากช่องว่างเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำหรือความแข็งแรงสูงในเครื่องอัดรีดขนาดใหญ่ ส่วนประกอบโครงสร้าง (เสา A, แผงโยก, เหล็กขวาง) ขึ้นรูปเป็นม้วนหรือโค้งงออย่างต่อเนื่องในการอัดด้วยความเร็วสูง ถังเชื้อเพลิงดึงมาจากเหล็กเคลือบหรืออะลูมิเนียม ภาคยานยนต์ขับเคลื่อนปริมาณการขึ้นรูปโลหะที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมีการผลิตทั่วโลกมากกว่า 90 ล้านคันต่อปี

การบินและอวกาศและกลาโหม

โครงโครงสร้างเครื่องบิน แผงผิวหนัง แผงกั้น และส่วนซี่โครงผลิตจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ (ซีรีส์ 2xxx และ 7xxx เป็นหลัก) โดยใช้กระบวนการดัดโค้ง การยืดขึ้นรูป และกระบวนการไฮโดรฟอร์มอย่างแม่นยำ ความคลาดเคลื่อนในชิ้นส่วนการดัดงอของการบินและอวกาศนั้นเข้มงวดกว่าการใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไปอย่างมาก โดยที่ความคลาดเคลื่อนของโปรไฟล์มักจะยึดตาม ±0.2 มม ชิ้นส่วนขนาดเกินเมตร แบบร่างใช้สำหรับส่วนประกอบภาชนะรับความดัน ตัวเรือนแอคชูเอเตอร์ และชิ้นส่วนระบบเชื้อเพลิง

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ไฟฟ้า

กล่องหุ้ม แชสซี แผงป้องกัน และตัวเรือนตัวเชื่อมต่อสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผลิตขึ้นในปริมาณมากโดยการดัดจากเหล็กรีดเย็น อะลูมิเนียม หรือโลหะผสมทองแดง การดัดด้วยแม่พิมพ์แบบโปรเกรสซีฟที่มีความแม่นยำช่วยให้สามารถผลิตรูปทรงเรขาคณิตของตัวยึดและคลิปที่ซับซ้อนได้ในอัตรา หลายร้อยส่วนต่อนาที ในแท่นปั๊ม แบบร่างใช้สำหรับปลอกแบตเตอรี่ กระป๋องเก็บประจุ และกล่องอิเล็กทรอนิกส์แบบปิดผนึก

การก่อสร้างและสถาปัตยกรรม

ฉากยึดโครงสร้าง แผงกาบส่วนหน้า โครงหลังคา กรอบประตู และงานท่อ HVAC ผลิตขึ้นโดยการดัดจากเหล็กชุบสังกะสี อลูมิเนียม หรือสแตนเลส การขึ้นรูปม้วน—กระบวนการดัดงออย่างต่อเนื่อง—สร้างโปรไฟล์โครงสร้างที่ยาว (แป ราง ช่อง) โดยมีหน้าตัดสม่ำเสมอในอัตราการผลิตสูง แผงหุ้มสถาปัตยกรรมแบบกำหนดเองมักผลิตในปริมาณน้อยโดยใช้การดัดด้วยแรงกดเบรกโดยให้ความใส่ใจในรายละเอียดในการรักษาพื้นผิว

อุปกรณ์และอุปกรณ์ทางการแพทย์

ส่วนประกอบของเครื่องมือผ่าตัด โครงของรากฟันเทียม ถาดฆ่าเชื้อ และเปลือกหุ้มอุปกรณ์วินิจฉัยจะถูกดึงและดัดงอจากเหล็กกล้าไร้สนิม (โดยทั่วไปคือเกรด 304 หรือ 316L) หรือโลหะผสมไททาเนียม การใช้งานทางการแพทย์ต้องการผิวสำเร็จในระดับสูงสุด (Ra ≤ 0.8 µm สำหรับพื้นผิวที่อยู่ติดกับรากฟันเทียม) ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ และความสม่ำเสมอของขนาด ทำให้เป็นหนึ่งในการใช้งานขึ้นรูปโลหะที่มีความต้องการมากที่สุด

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบสำหรับการดัดโลหะและการวาดชิ้นส่วน

การออกแบบชิ้นส่วนการดัดและขึ้นรูปโลหะอย่างมีประสิทธิภาพต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับข้อจำกัดของกระบวนการ และรูปทรงของชิ้นส่วนส่งผลต่อความสามารถในการผลิตอย่างไร กฎการออกแบบหลายข้อมีผลบังคับใช้ในระดับสากล:

ค่าเบี้ยเลี้ยงโค้งและการพัฒนาที่ว่างเปล่า

การโค้งงอทุกครั้งจะเพิ่มความยาวของวัสดุให้กับช่องว่างที่พัฒนาแล้ว (แบน) โดยสัมพันธ์กับขนาดภายนอกที่ระบุของส่วนที่งอ ค่าเผื่อการโค้งงอนี้ขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ รัศมีการโค้งงอ และปัจจัย K (ค่าคงที่เฉพาะวัสดุที่อธิบายตำแหน่งแกนกลาง) การคำนวณค่าว่างแบบเรียบที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็น: ข้อผิดพลาดของ ระยะพัฒนาว่าง 0.5 มม ส่วนที่มีโค้งหกอันจะส่งผลให้มี ข้อผิดพลาดมิติสะสม 3 มม ในชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้เกิดการรบกวนในการประกอบหรือช่องว่างที่ยอมรับไม่ได้ในการใช้งานที่มีความแม่นยำ

การวางตำแหน่งรูและคุณลักษณะใกล้โค้ง

รู ช่อง และช่องเจาะที่วางใกล้กับเส้นโค้งมากเกินไปจะบิดเบี้ยวในระหว่างการขึ้นรูปเนื่องจากโลหะไหลไปรอบๆ รัศมีโค้งงอ โดยทั่วไประยะห่างขั้นต่ำจากขอบรูถึงเส้นโค้ง รัศมีโค้งงอ 1.5 ตัน สำหรับรูกลมและ รัศมีการโค้งงอ 3t สำหรับช่องขนานกับส่วนโค้ง คุณลักษณะที่ใกล้กว่าค่าต่ำสุดนี้จะต้องอาศัยการเจาะหลังโค้ง (เพิ่มการดำเนินการ) หรือยอมรับการบิดเบือนรอบๆ คุณลักษณะ

วาดกฎการออกแบบชิ้นส่วน

ชิ้นส่วนที่เจาะลึกนั้นอยู่ภายใต้ข้อจำกัดการออกแบบเฉพาะที่กำหนดว่าชิ้นส่วนนั้นสามารถผลิตได้ในการดำเนินการเขียนแบบตามจำนวนที่กำหนดหรือไม่:

• อัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง — ชิ้นส่วนที่มีความลึกเกินประมาณ 75% ของเส้นผ่านศูนย์กลางในการดึงครั้งเดียวต้องใช้การประมวลผลแบบหลายขั้นตอนสำหรับวัสดุส่วนใหญ่
• รัศมีมุมบนชิ้นส่วนที่วาดเป็นสี่เหลี่ยม — มุมเป็นบริเวณที่มีการเสียรูปมากที่สุด รัศมีมุมควรมีอย่างน้อย 3t ถึง 5t เพื่อหลีกเลี่ยงการฉีกขาด และอัตราส่วนของรัศมีมุมต่อความสูงของชิ้นส่วนควรมากกว่า 0.2 สำหรับความเป็นไปได้ในการวาดครั้งเดียว
• มุมร่าง — ความเรียวเล็กน้อย (0.5° ถึง 2°) บนผนังของชิ้นส่วนที่ดึงออกมา ช่วยให้ดีดออกจากแม่พิมพ์ได้สะดวก และลดความเสี่ยงที่ชิ้นส่วนจะเกาะติดกับหมัด
• ความหนาของผนังสม่ำเสมอ — การเปลี่ยนแปลงความหนาของผนังอย่างกะทันหันทำให้เกิดโซนความเข้มข้นของความเครียดที่มีแนวโน้มที่จะฉีกขาด ควรใช้การเปลี่ยนแบบค่อยเป็นค่อยไปเมื่อเป็นไปได้

ตัวเลือกการตกแต่งพื้นผิวและหลังการประมวลผล

การดัดงอและขึ้นรูปโลหะมักต้องผ่านการบำบัดพื้นผิวหลังการขึ้นรูป ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน ลักษณะที่ปรากฏ ความแข็ง หรือความเหมาะสมสำหรับกระบวนการต่อมา เช่น การทาสีหรือการติดกาว การดำเนินการหลังการประมวลผลทั่วไป ได้แก่:

• การขัดและการตกแต่งขอบ — การกำจัดขอบคมและเสี้ยนออกจากขอบตัดโดยใช้การกลิ้ง การเจียรด้วยสายพาน หรือการลบคมด้วยหุ่นยนต์ จำเป็นสำหรับความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานและการประกอบประกอบขั้นปลายน้ำ
• สังกะสีฟอสเฟต — การเคลือบแปลงใช้กับชิ้นส่วนเหล็กก่อนทาสี ปรับปรุงการยึดเกาะของสี และให้การป้องกันการกัดกร่อนชั่วคราว
• การชุบด้วยไฟฟ้า — อิเล็กโทรดสังกะสี นิกเกิล โครเมียม หรือดีบุกที่วางไว้บนพื้นผิวชิ้นส่วนเพื่อต้านทานการกัดกร่อน ความแข็ง หรือการนำไฟฟ้า
• อโนไดซ์ — ปฏิกิริยาออกซิเดชันทางเคมีไฟฟ้าของชิ้นส่วนอะลูมิเนียมทำให้เกิดชั้นออกไซด์แข็งและมีรูพรุนซึ่งสามารถปิดผนึกและย้อมได้ มาตรฐานสำหรับชิ้นส่วนอะลูมิเนียมด้านการบินและอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
• เคลือบผง — ผงโพลีเมอร์ที่ใช้ไฟฟ้าสถิตบ่มที่อุณหภูมิ 180–200°C ให้การเคลือบสีที่สม่ำเสมอและทนทาน พร้อมการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและความต้านทานรังสียูวีสำหรับงานสถาปัตยกรรมและอุตสาหกรรม
• ทู่ — การบำบัดด้วยกรดของชิ้นส่วนสแตนเลสเพื่อละลายเหล็กอิสระออกจากพื้นผิวและคืนชั้นโครเมียมออกไซด์แบบพาสซีฟ ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับการใช้งานทางการแพทย์และการสัมผัสกับอาหาร