การศึกษาลักษณะขอบตัดโลหะแผ่นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงชนิดเฟสคู่เกรด DP590 ในการปั๊มตัดที่อุณหภูมิแบบอุ่น
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของอุณหภูมิโลหะแผ่นและระยะช่องว่างคมตัดของแม่พิมพ์ที่ส่งผลต่อคุณภาพขอบตัดเฉือนชิ้นงานสำเร็จจากกระบวนการปั๊มตัดโลหะแผ่นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงชนิดเฟสคู่เกรด DP590 การทดสอบการตัดเฉือนดำเนินการโดยใช้แม่พิมพ์ตัดแผ่นเปล่าที่มีระยะช่องว่างคมตัดแตกต่างกัน 3 ระดับ ก่อนการปั๊มตัดได้ทำการอบโลหะแผ่นในเตาอบไฟฟ้าให้มีอุณหภูมิแตกต่างกัน 4 ระดับ ทำการวิเคราะห์ผลลักษณะและคุณภาพขอบตัดชิ้นงานสำเร็จจากผลการตรวจสอบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายต่ำและกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอน แบบส่องกราด ส่วนพฤติกรรมด้านความเครียดแข็งบริเวณขอบตัดจะทำการประเมินและวิเคราะห์จากผลการทดสอบค่าความแข็งระดับจุลภาคโดยใช้เครื่องทดสอบความแข็งแบบวิกเกอร์ ผลการทดลองพบว่าการตัดเฉือนโลหะแผ่นที่อุณหภูมิห้องส่งผลให้ขอบตัดเกิดส่วนของรอยแตกสูง โดยรอยแตกขนาดเล็กจะเริ่มก่อตัวขึ้นในช่วงแรกของการกดตัดและขยายตัวใหญ่ขึ้นเมื่อระยะการกดตัดของพันช์เพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ค่าความสูงของส่วนรอยแตกมีแนวโน้มลดลงเมื่ออุณหภูมิของโลหะแผ่นเพิ่มสูงขึ้นและแม่พิมพ์มีระยะช่องว่างคมตัดน้อยลง ส่วนผลการตรวจสอบลักษณะของพื้นผิวรอยแตกและค่าความแข็งระดับจุลภาค พบว่าเมื่ออุณหภูมิของโลหะแผ่นเพิ่มสูงขึ้นได้ส่งผลให้พื้นผิวรอยแตกมีลักษณะของการแตกแบบเหนียวเนื่องจากวัสดุมีค่าดัชนีความเครียดแข็งลดลง จากผลการวิจัยนี้สามารถนำข้อมูลผลการทดลองไปประยุกต์ใช้เพื่อการกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมในการปั๊มตัดโลหะแผ่นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงโดยพิจารณาจากความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและระยะช่องว่างคมตัดซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพขอบตัดชิ้นงานสำเร็จ
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธ์ ของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนครReferences
A. Konieczny and T. Henderson, “On Formability Limitations in Stamping Involving Sheared Edge Stretching,” SAE Tech, 2007.
S. F. Golovashchenko, “Quality of Trimming and its Effect on Stretch Flanging of Automotive Panels,” Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 17, pp. 316-325, 2008.
Z. Mingqing, C. L. Yixian, L. Xiaochuan and C. Zhaoheng, “Numerical forming limit prediction for the optimisation of initial blank shape in hot stamping of AA7075,” International Journal of Lightweight Materials and Manufacture, vol. 4, pp. 269-280, 2021.
F. Sergey, N. Wang and L. Quochung, “Trimming and sheared edge stretchability of automotive 6xxx aluminum alloys,” Journal of Materials Processing Tech, vol. 264, pp. 64-75, 2019.
S. Golovashchenko, W. Zhou, S. Nasheralahkami and N. Wang, “Trimming and Sheared Edge Stretchability of Light Weight Sheet Metal Blanks,” Procedia Engineering, vol. 207, pp. 1552-1557, 2017.
M Bolin, Z. G. Liu, Z. Jiang, X. Wu, K. Diao and M. Wa, “Prediction of forming limit in DP590 steel sheet forming: An extendedfracture criterion,” Materials and Design, vol. 96, pp. 401-408, 2016.
J. H. Kim, J. H. Sung, K. Piao and R. H. Wagoner, “The shear fracture of dual-phase steel,” International Journal of Plasticity, vol. 27, no. 1, pp. 1658-1676, 2011.
L. Pan, J. Xiong, Z. Zuo, W. Tan, J. Wang and W. Yu, “Study of the stretch-flangeability improvement of dual phase steel,” Procedia Manufacturing, vol. 50, pp. 761-764, 2020.
B. L. Ennis, C. Bos, M. P. Aarnts, P. D. Lee and E. Jimenez-Melero, “Work hardening behaviour in banded dual phase steel structures with improved formability,” Materials Science and Engineering: A, vol. 713, pp. 278-286, 2018.
D. Parkes, D. Westerbaan, S.S. Nayak, Y. Zhou, F. Goodwin, S. Bhole and D.L. Chen, “Tensile properties of fiber laser welded joints of high strength low alloy and dual-phase steels at warm and low temperatures,” Materials and Design, vol. 56, pp. 193–199, 2014.
G. Nürnberg, X. Jing, D. Scherer, K. Ersoy-Nürnberg, R. Golle, J. Bohlen, L. Fuskova, D. Letzig and H. Hoffmann, “Improving the sheared edge in the blanking of commercial AZ31 sheet through texture modification,” Journal of Material Processing Technology, vol. 211, pp. 2022–2031, 2011.
L. D. Scintilla and L. Tricarico, “Experimental investigation on fiber and CO2 inert gas fusion cutting of AZ31 magnesium alloy sheets,” Optics & Laser Technology, vol. 46, pp. 42–52, 2013.
Z. Tekiner, M. Nalbant and H. Gürün, “An experimental study for the effect of different clearances on burr, smooth-sheared and blanking force on aluminium sheet metal,” Materials and Design, vol. 27, pp. 1134–1138, 2006.
A. Mackensen, M. Golle, R. Golle and H. Hoffmann, “Experimental investigation of the cutting force reduction during the blanking operation of AHSS sheet materials,” CIRP Annals, vol. 59, pp. 283-286, 2010.
K. Mori, S. Saito and S. Maki, “Warm and hot punching of ultra high strength steel sheet,” CIRP Annals, vol. 57, pp. 321–324, 2008.
P. Fazily, J. Yu and C. W. Lee, “Finite Element Analysis of Blanking Operation of Magnesium Alloy (AZ31) Sheet Using Ductile Fracture Criteria and Its Experimental Verification at Various Temperatures,” Journal of Physics: Conference Series, pp. 1063, 2018.
J. Dykeman, S. Malcolm, B. Yan, J. Chintamani, G. Huang, N. Ramisetti and H. Zhu, “Characterization of Edge Fracture in Various Types of Advanced High Strength Steel,” SAE Technology, 2011.
C. Butcher, D. Anderson, M. Worswick, “Predicting Failure during Sheared Edge Stretching Using a Damage-Based Model for the Shear-Affected Zone,” SAE International Journal of Materials and Manufacturing, vol. 6, pp. 304-312, 2013.
C. Chiriac, M. F. Shi, “Studies on Edge Strain Hardening Produced by Trimming Operations”, SAE Technology, 2013.