ดาวน์โหลด All Proceeding - AS Nida

376
การประชุมวิชาการดานการวิจัยดําเนินงานแหงชาติ ประจําป 2554
วันที่
8-9 กันยายน 2554 ณ โรงแรม เอส ดี อเวนิว กรุงเทพฯ
การศึกษาสภาวะความเครียดที่เกิดขึ้นบนชิ้นงานในการทดสอบแบบเปาโปงดวยน้ํา
A Study of Strain Condition on Deformed Part in Hydraulic Bulge Test
ชลากร อุดมรักษาสกุล 1 ธนสาร อินทรกําธรชัย 2 สุวัฒน จีรเธียรนาถ 3
1,2
ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ
เขตบางซื่อ
กรุงเทพมหานคร 10800
3
ศูนยเทคโนโลยีโลหะและวัสดุแหงชาติ
114 อุทยานวิทยาศาสตรแหงประเทศไทย อําเภอคลองหลวง ปทุมธานี 12120
โทรศัพท/โทรสาร: 085-128-2919 E-mail: 1 u.chalakorn@gmail.com
บทคัดยอ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงคเพื่อศึกษาแมพิมพที่ไดสรางขึ้นมา
สําหรับทําการทดสอบแบบเปาโปงดวยน้ํา
(Hydraulic Bulge Test :
HBT) วาในขณะขึ้นรูปชิ้นงานที่ทําการทดสอบจะอยูในสภาวะแรงดึง
สองทิศทาง (Biaxial) หรือไม ในการทดสอบจะนําเหล็กแผนเกรด
SPCC ขนาดความหนา 1 มิลลิเมตร มาทําการขึ้นรูปกริดวงกลมที่มี
ขนาดเสนผานศูนยกลางเทากับ 2.54 มิลลิเมตร โดยวิธีการกัดกรดดวย
ไฟฟาแลวจึงนําชิ้นงานมาทดสอบขึ้นรูปกับแมพิมพรูปโดมครึ่งทรง
กลมขนาดเสนผานศูนยกลางเทากับ 100 มิลลิเมตร ที่ความสูงตางกัน
3 ระดับ หลังจากนั้นจึงนําชิ้นงานมาศึกษาถึงความเครียด
(Strain :ε )
ที่เกิดขึ้นบนระนาบในแนวแกน
Y หรือแนวแกนหลัก (Major Strain :
ε 1) และระนาบในแนวแกน X หรือแนวแกนรอง (Minor Strain :
ε 2) ผานการเปลี่ยนแปลงขนาดเสนผานศูนยกลางของกริดรูปวงกลม
จากผลการทดลองพบวา คาความเครียดในแนวแกนทั้งสองมีคาเทากัน
ซึ่งสามารถสรุปไดวาการขึ้นรูปแบบเปาโปงดวยน้ําจะอยูในสภาวะ
แรงดึงสองทิศทาง
คําสําคัญ: การทดสอบแบบเปาโปงดวยน้ํา
สภาวะแรงดึงสองทิศทาง
Abstract
This paper is aims to investigate assumption of biaxial
stress state in hydraulic bulge test (HBT) die through strain
condition. SPCC steel grade of 1 millimeter of thickness is a material
selected to examine of this test. Firstly, circle grids of 2.54
millimeter of diameter are drawn on specimens. Three levels of
dome height are experimented with HBT die of 100 millimeter of
diameter. Secondly, the major strain (ε 1) in rolling direction or Y
axis of material and the minor strain (ε 2) in transverse direction or
X axis of specimen are measured using the extended diameter of
circle grid. The result shows that the major and minor strains of
specimens are equal at same level of dome height. It is implied that
the hydraulic bulge test with the proposed die is in biaxial condition.
Keywords: Hydraulic bulge test, Biaxial condition.
1. บทนํา
กระบวนการขึ้นรูปโลหะแผน
(Sheet Metal Forming
Process) เปนกระบวนการที่นิยมนํามาใชในการผลิตชิ้นสวนยานยนต
และเครื่องใชในครัวเรือน
ซึ่งอุตสาหกรรมประเภทนี้ตองการความ
แมนยํา ความเที่ยงตรงของชิ้นงานสูง
รวมทั้งตองการลดขั้นตอนใน
การผลิตใหนอยที่สุด
การขึ้นรูปโลหะแผนเพื่อใหไดชิ้นงานที่มี
คุณภาพนั้นจะขึ้นอยูกับปจจัยหลายประการ
เชน รูปรางของแมพิมพ
แรงจับยึด รวมไปถึงคุณสมบัติของโลหะแผนที่นํามาใชในการขึ้นรูป
สําหรับโลหะแผนที่นิยมนํามาใช
คือ เหล็กกลาคารบอนต่ําตาม
มาตรฐาน JIS G 3141 SPCC เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่เหมาะสม
ทั้งทางดานการใชงานและการขึ้นรูป
คุณสมบัติของโลหะแผนในชวง
พลาสติกถือวามีความสําคัญมากในกระบวนการขึ้นรูป
เพราะวาการ
ขึ้นรูปดังกลาวจะเปนการทําใหโลหะแผนเรียบเสียรูปถาวรจนได
รูปรางขนาดตามที่ตองการ
วิธีการหาคุณสมบัติของโลหะแผนในชวง
พลาสติกนิยมใชคือ วิธีการทดสอบแรงดึงแกนเดียว (Uniaxial Tensile
Test) ซึ่งจะเปนการหาคาความสัมพันธระหวางความเคนและ
ความเครียดในชวงพลาสติกของโลหะ แตเนื่องจากการทดสอบแรงดึง
แกนเดียว เมื่อชิ้นงานที่ทําการทดสอบขาดจะทําใหไดกราฟคา
ความสัมพันธระหวางความเคนและความเครียดที่มีคาความเคนไมเกิน
0.3 ของความเครียด โดยทั่วไปถือวามีคาไมเพียงพอสําหรับการ
ทดสอบ จึงตองทําใหมีการประมาณคา (Extrapolation) นอกชวงที่เกิน