ในการผลิตโลหะการบรรลุเส้นโค้งเส้นโค้งหรือรูปร่างที่ซับซ้อนที่แม่นยํามักต้องเปลี่ยนมิติโลหะโดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างเครื่องหดโลหะ - มักเรียกว่า "เครื่องหด" - เป็นเครื่องมือพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อบีบอัด (หรือ "หด") ชิ้นงานโลหะโดยการลดความยาวหรือพื้นที่ผิวของพวกเขาช่วยให้การสร้างการดัดที่เรียบแน่นและรูปแบบสามมิติแตกต่างจากวิธีการลบ (เช่น,ตัด) หรือกระบวนการเติมแต่ง (เช่นเชื่อม), การหดตัวขึ้นอยู่กับ * การเปลี่ยนรูปพลาสติก * เพื่อปรับรูปร่างโลหะรักษาความต่อเนื่องของวัสดุและความแข็งแรงคู่มือนี้สํารวจหลักการทํางานของเครื่องประเภทความสามารถทางเทคนิคการใช้งานในอุตสาหกรรมและประโยชน์ที่สําคัญในการทํางานโลหะที่ทันสมัย

 

 

1.คําจํากัดความหลักและหลักการดําเนินงาน

เครื่องหดโลหะเป็นเครื่องมือการผลิตที่ใช้แรงอัดที่ควบคุมกับพื้นที่ของชิ้นงานโลหะ (โดยทั่วไปเป็นแผ่นแถบหรือโปรไฟล์) เพื่อลดมิติเชิงเส้นหรือพื้นที่ผิวกระบวนการนี้ใช้ประโยชน์จากความสามารถของโลหะที่จะได้รับการเปลี่ยนรูปพลาสติก * - เมื่อแรงเกินความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุโครงสร้างอะตอมของโลหะจะจัดเรียงใหม่อย่างถาวรส่งผลให้ "การหดตัว" (ลดความยาว / ความกว้าง) และการเพิ่มขึ้นของความหนาที่สอดคล้องกัน (เพื่อรักษาระดับปริมาตรวัสดุตามกฎหมายของการอนุรักษ์มวล)

 

กลไกการดําเนินงานที่สําคัญ

ส่วนประกอบหลักและเวิร์กโฟลว์ของเครื่องหดโลหะได้รับมาตรฐานในการออกแบบ:

1.การยึดชิ้นงาน: โลหะ (โดยปกติแล้วเป็นแผ่นเหล็กหรือไม่ใช่เหล็กหนา 0.5-6 มม.) ถูกยึดไว้ระหว่างขากรรไกรสองชุดที่มีฟันหรือพื้นผิวกรามเหล่านี้จับโลหะแน่นเพื่อป้องกันการลื่นระหว่างการใช้แรง

2.การประยุกต์ใช้แรงอัด: ระบบขับเคลื่อน (ด้วยตนเองนิวเมติกหรือไฮดรอลิก) ย้ายขากรรไกรไปทางกันและกันในลักษณะที่ควบคุมและเพิ่มขึ้นแรงนี้บีบอัดโครงสร้างคริสตัลของโลหะทําให้เกิดการหดตัวในท้องถิ่น

3.การควบคุมการหดตัว: การออกแบบของเครื่อง จํากัด การเปลี่ยนรูปไปยังโซนที่เฉพาะเจาะจง (เช่นตามขอบของแผ่นหรือเส้นโค้งโค้ง).ผู้ประกอบการปรับขนาดแรงระยะทางการเดินทางของกรามหรือความถี่รอบเพื่อให้ได้การหดตัวที่แม่นยํา (โดยปกติ 0.1-5 มม. ต่อการผ่านขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ)

4.การขึ้นรูป: การผ่านซ้ํา ๆ ผ่านพื้นที่เป้าหมายค่อยๆรูปร่างโลหะเป็นรูปทรงที่ต้องการ (เช่น,เส้นโค้งเว้าสําหรับซุ้มล้อรถยนต์หรือรัศมีแน่นสําหรับแผงเครื่องบิน)

 

* ความแตกต่างที่สําคัญ*: การหดตัวของโลหะแตกต่างจาก "การยืดตัว" (กระบวนการขึ้นรูปอื่น) ในการหดตัวจะลดมิติและเพิ่มความหนาในขณะที่การยืดตัวจะยืดตัวโลหะและลดความหนาผู้ผลิตมักจะใช้กระบวนการทั้งสองควบคู่กันเพื่อสร้างรูปร่างที่ซับซ้อน

 

 

2.การจําแนกประเภทเครื่องหดโลหะ  

เครื่องหดโลหะถูกจัดประเภทตามแหล่งจ่ายไฟและการออกแบบแต่ละเครื่องได้รับการปรับให้เหมาะสมสําหรับความหนาของวัสดุปริมาณการผลิตและความต้องการในการใช้งาน

 

| ประเภทเครื่อง|แหล่งจ่ายไฟฟ้า|ข้อมูลจําเพาะทางเทคนิคที่สําคัญ|การใช้งานที่เหมาะ|

|----------------------------|--------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------|

| เครื่องหดโลหะแบบใช้คู่มือ|แรงที่ใช้โดยผู้ประกอบการ (ผ่านคันโยกข้อเหวี่ยงมือหรือแร็ทช์)|- กําลังการผลิต: 5-20 kN<br>- เปิดกราม: 5-25 มม<br>- ไม่จําเป็นต้องใช้พลังงานภายนอก|โครงการขนาดเล็กงานอดิเรกหรือการซ่อมแซมในสถานที่ (เช่นการแก้ไขแผงรถยนต์บุบ)<br> ปริมาณงานต่ําและซับซ้อน (เช่นศิลปะโลหะที่กําหนดเอง, การประดิษฐ์เครื่องประดับ)|

| เครื่องหดโลหะแบบนิวเมติก|อัดอากาศ (6-10 บาร์, ควบคุมผ่านวาล์ว)| ความจุแรง: 20-80 kN<br>- อัตรารอบ: 10-30 รอบ / นาที<br>- ความดันที่ปรับได้ (± 0.1 บาร์)| การผลิตขนาดกลาง (เช่นผลิตชิ้นส่วนตัวถังยานยนต์ 50-500 ชิ้น / วัน)<br> โลหะขนาดบางถึงปานกลาง (0.5-3 มม.: อลูมิเนียม, เหล็กอ่อน)|

| เครื่องหดโลหะไฮดรอลิค|แรงดันของเหลวไฮดรอลิก (10-30 MPa)| ความจุแรง: 80-500 kN<br>- Jaw Travel: 10-50 มม<br>ช้า - ใช้แรงควบคุม|การใช้งานในอุตสาหกรรมหนัก (เช่นเหล็กกล้าหนา &gt; 3 มม. สแตนเลสหรือไทเทเนียม)<br> ส่วนประกอบที่มีความเครียดสูง (เช่นชิ้นส่วนโครงสร้างการบินและอวกาศเฟรมเครื่องจักรกลหนัก)|

| เครื่องหดตัวแบบรวมกัน|คู่มือ / นิวเมติก / ไฮดรอลิก (การออกแบบฟังก์ชั่นคู่)|- สามารถสลับระหว่างโหมดหดตัวและยืดได้<br>- แลกเปลี่ยนขากรรไกร (สําหรับโลหะประเภทต่างๆ)| ร้านผลิตที่หลากหลายจัดการงานผสม (เช่น,การสร้างเส้นโค้งทั้งเว้าและนูนสําหรับเรือเดินสมุทรหรือรถบรรทุก)|

 

 

3.ความสามารถทางเทคนิคและความเข้ากันได้ของวัสดุ

ประสิทธิภาพของเครื่องหดโลหะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัสดุ (เช่นความเหนียวความแข็งแรงผลิต) และข้อกําหนดของเครื่องจักรด้านล่างนี้เป็นรายละเอียดของความสามารถที่สําคัญ:

 

3.1ช่วงวัสดุ

เครื่องหดทํางานได้ดีที่สุดกับโลหะอ่อนวัสดุที่สามารถผ่านการเปลี่ยนรูปพลาสติกอย่างมีนัยสําคัญโดยไม่แตกโลหะที่เข้ากันได้ทั่วไปรวมถึง:

- โลหะเหล็ก: เหล็กอ่อน (A36), เหล็กอัลลอยต่ํา (4130) และสแตนเลส (304/316) (เหมาะสําหรับส่วนประกอบโครงสร้าง)

- โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก: อลูมิเนียม (6061/5052), ทองแดงและทองเหลือง (ใช้สําหรับชิ้นส่วนที่มีน้ําหนักเบาหรือส่วนประกอบตกแต่ง)

 

*ข้อจํากัด*: โลหะเปราะ (เช่น,เหล็กหล่อเหล็กคาร์บอนสูง > 0.6% คาร์บอน) ไม่เหมาะสมเนื่องจากอาจแตกภายใต้แรงอัด

 

3.2ขีด จํากัด ความหนาและขนาด

- เครื่องหดด้วยตนเอง: จับโลหะหนา 0.5-2 มม. (ความกว้างแผ่นสูงสุด: 300 มม.)

- เครื่องหดแบบนิวเมติก: ประมวลผลโลหะหนา 0.5-3 มม. (ความกว้างแผ่นสูงสุด: 600 มม.)

- เครื่องหดแบบไฮดรอลิค: รองรับโลหะหนา 2-6 มม. (ความกว้างแผ่นสูงสุด: 1,200 มม. สําหรับรุ่นอุตสาหกรรม)

 

3.3ความแม่นยําในการหดตัว

เครื่องหดตัวแบบนิวเมติก / ไฮดรอลิกที่ทันสมัยให้ความแม่นยําที่สามารถทําซ้ําได้ (± 0.05 มม. ต่อการผ่าน) เมื่อจับคู่กับ:

- ตัวควบคุมกําลัง: รักษาความดันที่สม่ําเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการหดตัวมากเกินไป (ซึ่งทําให้เกิดริ้วรอย) หรือการหดตัวต่ํากว่า (ซึ่งล้มเหลวในการบรรลุรูปร่างที่ต้องการ)

- การควบคุมแบบดิจิตอล: แสดงระยะทางการเดินทางของขากรรไกรและการนับรอบช่วยให้ผู้ประกอบการสามารถทําซ้ําผลลัพธ์ได้ในชิ้นงานหลายชิ้น

 

 

4.การใช้งานอุตสาหกรรม

เครื่องหดโลหะมีความสําคัญในภาคส่วนที่ต้องการการขึ้นรูปโลหะที่แม่นยําและไม่มีรอยต่อแอพพลิเคชันที่สําคัญรวมถึง:

 

4.1การผลิตและซ่อมรถยนต์

- การผลิตแผงบอดี้: การสร้างส่วนประกอบโค้ง (เช่นซุ้มล้อบังโคลนหลังคา) จากแผ่นเหล็กแบน / อลูมิเนียมเครื่องหดตัวแบบนิวเมติกใช้สําหรับการผลิตปริมาณสูงในขณะที่รุ่นคู่มือจัดการกับการฟื้นฟูรถยนต์ที่กําหนดเองหรือคลาสสิก

- การซ่อมแซมฟัน: การหดตัวของโลหะยืดรอบรอยบุบ (ปัญหาที่พบบ่อยในการซ่อมแซมการชนกัน) เพื่อฟื้นฟูความเรียบของแผงโดยไม่ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนทั้งหมด

 

4.2การบินและอวกาศและการบิน

- ส่วนประกอบของโครงสร้าง: การสร้างเส้นโค้งรัศมีแน่นสําหรับแผงลําตัวเครื่องบินซี่โครงปีกหรือ nacelles เครื่องยนต์ (โดยใช้เครื่องหดไฮดรอลิกสําหรับไทเทเนียมหรือสแตนเลสขนาดหนา)

- ชิ้นส่วนภายใน: การสร้างแผงอลูมิเนียมน้ําหนักเบาสําหรับการตกแต่งภายในห้องโดยสาร (เช่นถังขยะเหนือศีรษะกรอบที่นั่ง) ด้วยเครื่องหดตัวแบบนิวเมติกเพื่อให้แน่ใจว่ามีความถูกต้องของมิติ

 

4.3การเดินเรือและการต่อเรือ

- การผลิตฮัลล์: สร้างเส้นโค้งเว้า / นูนสําหรับเรือหรือส่วนประกอบดาดฟ้า (โดยใช้เครื่องหดตัว - ยืดรวมกันเพื่อสร้างความสมดุลระหว่างการหดตัวและการยืดตัว)

- ชิ้นส่วนที่ทนสนิม: การขึ้นรูปสแตนเลสหรือฮาร์ดแวร์ทางทะเลอลูมิเนียม (เช่นราวฟัก) เพื่อทนต่อการกัดกร่อนของน้ําเค็ม

 

4.4การผลิตที่กําหนดเองและศิลปะ

- ศิลปะโลหะและประติมากรรม: เครื่องหดตัวด้วยตนเองช่วยให้ศิลปินสามารถสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนจากทองแดงหรือทองเหลือง (เช่น,แผงผนังตกแต่งประติมากรรม)

- โลหะสถาปัตยกรรม: การสร้างอลูมิเนียมหรือเหล็กสําหรับบันไดโค้งราวบันไดหรือซุ้มอาคาร - เครื่องหดตัวไฮดรอลิคจัดการกับส่วนขนาดใหญ่และหนา

 

4.5เครื่องจักรกลหนักและอุปกรณ์อุตสาหกรรม

- กรอบอุปกรณ์: การขึ้นรูปส่วนประกอบเหล็กหนา (เช่นแค็บรถแทรกเตอร์, ที่อยู่อาศัยอุปกรณ์ก่อสร้าง) ด้วยเครื่องหดตัวไฮดรอลิกเพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งแกร่งของโครงสร้าง

- ภาชนะความดัน: สร้างเส้นโค้งเรียบไร้ริ้วรอยสําหรับภาชนะความดันขนาดเล็ก (เช่น,ถังเชื้อเพลิง) ที่รั่วไหลหรือจุดอ่อนอาจทําให้เกิดความล้มเหลว

 

 

5.ประโยชน์ที่สําคัญของเครื่องหดโลหะ

เมื่อเทียบกับวิธีการขึ้นรูปทางเลือก (เช่นตัดและเชื่อมหล่อ) การหดตัวของโลหะมีข้อดีที่แตกต่างกัน:

 

5.1ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

การหดตัวช่วยรักษาโครงสร้างเมล็ดอย่างต่อเนื่องของโลหะหลีกเลี่ยงจุดอ่อนที่สร้างขึ้นจากการเชื่อมหรือการตัดสิ่งนี้ส่งผลให้ชิ้นส่วนมีความต้านทานต่อความเมื่อยล้าสูงขึ้น 15-30% (สิ่งสําคัญสําหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูงเช่นการบินและอวกาศหรือยานยนต์)

 

5.2ความแม่นยําและความสม่ําเสมอ

เครื่องหดตัวที่ทันสมัย (โดยเฉพาะรุ่นนิวเมติก / ไฮดรอลิก) ให้ผลลัพธ์ที่สามารถทําซ้ําได้ทําให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนทั้งหมดในการผลิตเป็นไปตามความคลาดเคลื่อนที่แน่นหนา (± 0.1 มม.)นี้จะช่วยลดอัตราการทํางานใหม่และเศษ (โดยปกติ <5% เทียบกับ 10-15% สําหรับวิธีการเชื่อมตาม)

 

5.3ประสิทธิภาพ

- ประหยัดเวลา: การสร้างแผงโค้งด้วยเครื่องหดแบบนิวเมติกใช้เวลา 5-10 นาทีเมื่อเทียบกับ 30-60 นาทีสําหรับการตัดดัดและเชื่อม

- ลดแรงงาน: รุ่นอัตโนมัติ (นิวเมติก / ไฮดรอลิก) ต้องการการแทรกแซงของผู้ประกอบการน้อยที่สุดทําให้พนักงานมีอิสระสําหรับงานอื่น ๆ

 

5.4ความคล่องตัว

เครื่องหดตัว - เครื่องยืดแบบรวมกันสามารถจัดการกับการหดตัวและการยืดตัวได้โดยไม่จําเป็นต้องใช้เครื่องแยกต่างหากขากรรไกรที่สามารถเปลี่ยนได้ (เช่นมีหยักสําหรับเหล็กเรียบสําหรับอลูมิเนียม) ช่วยให้ใช้กับวัสดุหลายชนิด

 

5.5ประสิทธิภาพค่าใช้จ่าย

- ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าต่ํา: เครื่องหดตัวด้วยตนเองมีค่าใช้จ่าย $ 100- $ 500; รุ่นนิวเมติก $ 1,000- $ 5,000 น้อยกว่าอุปกรณ์เชื่อมหรือเครื่องขึ้นรูป CNC

- เศษขยะน้อยที่สุด: เนื่องจากไม่มีการกําจัดวัสดุอัตราเศษวัสดุจึงใกล้เคียงกับศูนย์ลดการเสียวัสดุและค่าใช้จ่าย