ไตรมาสที่ 4: ปรากฏการณ์ของเปลวไฟที่ปลายเกิดขึ้นในการขึ้นรูปม้วนอย่างไร, โดยเฉพาะในโปรไฟล์เช่นซีแป, และใช้เทคนิคทางวิศวกรรมอะไรเพื่อลดข้อบกพร่องนี้?
จบแฟลร์ (ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม “การตกปลา” หรือ “สิ้นสุดการกวาด”) เป็นข้อบกพร่องด้านมิติที่หน้าตัดของโปรไฟล์ที่ขึ้นรูปม้วนเบี่ยงเบนไปจากโปรไฟล์เป้าหมายที่ปลายนำและต่อท้ายของชิ้นงานที่เสร็จแล้ว. ปรากฏการณ์นี้เป็นผลโดยตรงจากความเครียดที่ซับซ้อนและประวัติความเครียดที่จำเป็นสำหรับการสร้างโปรไฟล์.
1. ฟิสิกส์ของการสร้างจุดสิ้นสุด
แสงแฟลร์ที่ปลายคือการแสดงออกถึง **ความเค้นตกค้างตามยาว** ที่ปล่อยออกมา, การฟื้นตัวแบบยืดหยุ่นเป็นพิเศษที่ปลายแถบที่ไม่มีข้อจำกัด.
ก. การสะสมความเครียดตามยาว
ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปม้วน, แถบโลหะอยู่ภายใต้ทั้ง **แนวขวาง** (ดัด) และ **ตามยาว** (ตามความยาวของแถบ) ความเครียด.
- ความเครียดตามขวาง (ดัด): จำเป็นเพื่อให้ได้รูปทรงของโปรไฟล์.
- ความเครียดตามยาว: นี่เป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์, ผลข้างเคียงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้. ในขณะที่แถบโค้งงอในม้วน, ความยาวรวมของแถบต้องคงเดิมเมื่อผ่านเครื่อง. อย่างไรก็ตาม, ส่วนหน้าแปลนด้านใน (รัศมีโค้งงอเล็กลง) พยายามบีบอัดตามยาว, ในขณะที่ส่วนเว็บด้านนอก (รัศมีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น) พยายามยืดตัว. สิ่งนี้ทำให้เกิดการกระจายความเครียดและความเค้นตามยาวที่ไม่สม่ำเสมอตลอดความกว้างของแถบ.
บี. เอฟเฟกต์สุดท้ายที่ไม่มีข้อจำกัด
- มาตรากลาง: ในส่วนต่อเนื่องของแถบ (ห่างไกลจากจุดสิ้นสุด), โลหะถูกจำกัดด้านข้างด้วยม้วนและถูกจำกัดตามยาวโดยส่วนแถบตามทันที (ซึ่งได้ก่อตัวและแข็งกระด้างแล้ว). ความเค้นตกค้างในตัวจะคงอยู่ในสภาวะสมดุล.
- นำหน้า/ต่อท้ายสิ้นสุด: เมื่อปลายแถบเข้าหรือออกจากม้วนขึ้นรูปชุดสุดท้าย, ข้อจำกัดด้านยาวก็ถูกลบออกทันที. พลังงานความเครียดยืดหยุ่นที่เก็บไว้, ซึ่งก่อนหน้านี้มีการปรับสมดุลด้วยแถบต่อเนื่อง, ถูกปล่อยออกมาอย่างไม่มีข้อจำกัด.
- ส่วนเบี่ยงเบนหน้าตัด: สำหรับโปรไฟล์เปิดเช่นซีแป, พื้นที่ที่มีความเครียดสูง (หน้าแปลนเปิด) สแนปเข้าหรือออกด้านนอก (วูบวาบ) เพื่อบรรเทาความตึงหรือแรงอัดตามยาว.
- นำจุดสิ้นสุด (แฟลร์หน้า): โดยทั่วไป “พลุใน” (หน้าแปลนดึงเข้าหาศูนย์กลางของเว็บ) เนื่องจากการปล่อยแรงอัดที่สะสมไว้.
- ท้ายสุด (หางแฟลร์): โดยทั่วไป “พลุออกมา” (หน้าแปลนเคลื่อนออกจากศูนย์กลางของเว็บ) เนื่องจากมีการปลดปล่อยแรงดึงที่สะสมอยู่.
2. เทคนิคทางวิศวกรรมเพื่อลดแสงแฟลร์
การควบคุมแฟลร์ส่วนปลายจำเป็นต้องสร้างความสมดุลให้กับการกระจายความเค้นตลอดความกว้างของโปรไฟล์, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผ่านขึ้นรูปในภายหลัง.
ก. การเพิ่มประสิทธิภาพของลวดลายดอกไม้ (การขึ้นรูปอย่างค่อยเป็นค่อยไป)
วิธีการที่สำคัญที่สุดคือต้องแน่ใจว่าการดัดงอมีการกระจายอย่างค่อยเป็นค่อยไปและเท่าๆ กันตามจำนวนขาตั้ง.
- การควบคุมความเครียด: โดยการลดจำนวนการโค้งงอต่อการผ่านให้เหลือน้อยที่สุด, การสะสมของความเครียดตามยาวที่ไม่สม่ำเสมอจะลดลง. ผู้ออกแบบม้วนจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราความเครียดราบรื่นและต่อเนื่อง.
- จำนวนการส่งผ่านสูง: ใช้ขาตั้งม้วนมากขึ้น (สูงกว่า $N$) สำหรับโปรไฟล์ที่ซับซ้อนมักจะมีประสิทธิภาพมากที่สุด, แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่าก็ตาม, วิธีลดแสงแฟลร์, ขณะที่มันทำให้ความเครียดเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่น.
บี. การใช้โรลด้านข้าง (ข้อ จำกัด ด้านข้าง)
ม้วนข้าง (มักเป็นตลับลูกปืนธรรมดาหรือลูกกลิ้งขับเคลื่อน) มีการติดตั้งระหว่างอัฒจันทร์สุดท้าย, บางครั้งหลังจากยืนสุดท้าย, เพื่อใช้แรงกดด้านข้างที่แม่นยำกับหน้าแปลน.
- ควบคุมความดันภายใน: ม้วนเหล่านี้จะดันหน้าแปลนเข้าด้านในเล็กน้อยที่ปลายทางออกของเส้น. สิ่งนี้ทำให้เกิดสิ่งเล็กน้อย, ควบคุมปริมาณการเสียรูปของพลาสติก ตรงข้าม ไปยังทิศทางของเปลวไฟที่คาดหวัง, ชดเชยการปลดปล่อยความเครียดล่วงหน้า.
ค. Roller Taper และการตั้งค่า Gap
การปรับรูปทรงและช่องว่างแนวตั้งของลูกกลิ้งขั้นสุดท้ายอย่างละเอียดเป็นสิ่งสำคัญ:
- การปรับช่องว่างม้วน: โดยการปิดช่องว่างม้วนด้านล่างความหนาของวัสดุเล็กน้อยในหนึ่งหรือสองแท่นสุดท้าย, อาจเกิดการยืด/รีดตามยาวเล็กน้อยได้. ซึ่งจะช่วยลดองค์ประกอบความเค้นอัดที่ทำให้เกิดแสงแฟลร์ด้านใน.
- ม้วนเรียว (การกระจัดตามแนวแกน): บางครั้ง, ม้วนจะเอียงหรือเคลื่อนไปตามแกนเล็กน้อยเพื่อใช้แรงกดที่ไม่สม่ำเสมอตลอดความกว้าง, ต่อต้านความไม่สมดุลของความเครียด.
ดี. สิ้นสุดการเรียว (การควบคุมเครื่องจักร)
ขั้นสูง, เครื่องขึ้นรูปม้วนที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ (การขึ้นรูปม้วนแบบไดนามิก) ใช้สัญญาณตัดเพื่อใช้การปรับเครื่องแบบเรียลไทม์:
- การควบคุมไฮดรอลิก/เซอร์โว: ก่อนถึงจุดตัด., เครื่องอาจปรับช่องว่างม้วนหรือตำแหน่งม้วนด้านข้างเล็กน้อยตามความตั้งใจ ต่ำกว่าฟอร์ม จุดสิ้นสุดของโปรไฟล์ในลักษณะที่ชดเชยการดีดเข้า/ออกที่ทราบ.
ในสาระสำคัญ, แฟลร์ที่ปลายเป็นปัญหาคลาสสิกของเงื่อนไขขอบเขตและความเค้นตกค้างในการผลิตต่อเนื่อง. การย่อขนาดให้เหลือน้อยที่สุดจำเป็นต้องมีการควบคุมประวัติความเครียดอย่างแม่นยำ (การเสียรูปอย่างค่อยเป็นค่อยไป) และการประยุกต์ใช้ข้อจำกัดด้านข้างเชิงกลยุทธ์ (ม้วนด้านข้าง) เพื่อรักษาเสถียรภาพของโปรไฟล์เมื่อข้อจำกัดด้านความแข็งตามยาวหายไปที่ส่วนท้ายของแถบ.























