แนวทางการปรับปรุงการผลิตกระบวนการลากขึ้นรูปลึกชิ้นงานไส้กรองอากาศ โดยวิธีไฟน์เอลิเมนต์

Production Improvement Modeling of Deep Drawing Process for Air Filter using Finite Element Method

ตรีเนตร ยิ่งสัมพันธ์เจริญ^1* , ชิระ เด่นแสงอรุณ ² และวัลลภ พัฒนพงศ์¹

TrinetYingsamphancharoen¹* , Chira Densangarung ² and Wallop Pattanapong¹

1 ภาควิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมการเชื่อม, วิทยาลัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรม, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

2 ภาควิชาวิทยาศาสตร์ประยุกต์,คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา * ผู้ติดต่อ, อีเมล์: trinet2518@hotmail.com รับเมื่อ 20กรกฎาคม 2555 ตอบรับเมื่อ 27 สิงหาคม 2555

วัตถุประสงค์ : งานวิจัยนี้ศึกษาการปรับปรุงการผลิตกระบวนการลากขึ้นรูปลึกชิ้นงานไส้กรองอากาศโดยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

ความเป็นมา : ถ้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 102 มม. ความสูง 145 มม. ซึ่งทำจากวัสดุเหล็กมาตรฐาน SPCEความหนา 0.6 มม. เดิมทีชิ้นงานที่ผลิตเกิดความเสียหายแตกและทิ้งเป็นจำนวนมากทำให้มีต้นทุนสูงไม่สามารถแข่งขันในตลาดได้ ดังนั้นการนำเสนอการปรับปรุงการออกแบบกระบวนการผลิตที่เหมาะสมทั้ง 5 ขั้นตอน

วิธีการ : โดยการกำหนดค่าอัตราส่วนการลากขึ้นรูป β=1.5, 1.5, 1.1, 1.8, และ 1.07 ตามลำดับในการวิเคราะห์กำหนดให้วัสดุมีคุณสมบัติในการเปลี่ยนรูปในช่วงยืดหยุ่นและเปลี่ยนรูปถาวรตามสมการยกกำลังของ Ludwik โดยมีค่า K = 320 N/mm² และ n = 0.085 คุณสมบัติไม่เท่ากันทุกทิศทาง Anisotropy ตามกฎของ Hill Lawโดยมีค่า r₀=1.87 r₄₅= 1.30 และ r₉₀= 2.14

ผลการวิจัย : ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นความสามารถในการลากขึ้นรูปถ้วยทรงสูงซึ่งไม่สามารถทำได้ในขั้นตอนเดียว จำเป็นต้องลดอัตราส่วนการลากขึ้นรูปในสัดส่วนที่เหมาะสมเพื่อเปลี่ยนแปลงความหนาชิ้นงานให้น้อยที่สุด

ผลการวิเคราะห์แสดงค่าความเครียดที่เกิดขึ้นบนชิ้นงานอยู่ในขอบเขตกราฟเกณฑ์การแตกหัก ชิ้นงานมีความหนาน้อยสุด 0.53 มม. โดยชิ้นงานไม่แตกและค่าความเค้นและความเครียดที่เกิดความเสียหายสามารถเปรียบเทียบกับทฤษฎี Gurson(GTN)การวิเคราะห์กระบวนการลากขึ้นรูปลึกชิ้นงานไส้กรองอากาศเพื่อใช้เป็นแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพในการออกแบบขั้นตอนการผลิตและปรับปรุงคุณภาพของชิ้นงาน เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน

คำสำคัญ : กระบวนการลากขึ้นรูปลึก,วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์, อัตราส่วนการลากขึ้นรูป

Credit : วารสารวิชาการเทคโนโลยีอุตสาหกรรม ปี ที่ 9 ฉบับที่ 1 มกราคม –เมษายน 2556