Tubular Stamping 101: Guide & Applications

บทนำ

ชิ้นส่วนท่ออยู่ทุกที่ — ระบบท่อไอเสีย โครงเบาะนั่ง ขาเฟอร์นิเจอร์ โครงจักรยาน และข้อต่อจำนวนนับไม่ถ้วน — แต่วิศวกรส่วนใหญ่คิดถึงการปั๊มขึ้นรูปก็ต่อเมื่อชิ้นส่วนแบนเท่านั้น การปั๊มท่อ (Tubular Stamping) เป็นวิธีการผลิตปริมาณมากด้วยต้นทุนต่ำ สำหรับเจาะรู ขึ้นรูปปลาย บานปลาย รัดคอ พับปีก และสเวจจ์ท่อให้เป็นชิ้นส่วนสำเร็จในไม่กี่วินาที ด้วยต้นทุนต่อชิ้นที่วัดเป็นสตางค์ ไม่ใช่บาท

ถ้าคุณเคยจ่ายแพงเกินไปสำหรับข้อต่อที่กลึง รอเป็นสัปดาห์สำหรับขายึดพิเศษ หรือเห็นรอยเชื่อมแตกเพราะการสั่นสะเทือน คุณก็รู้จักปัญหาที่กระบวนการนี้แก้ไขอยู่แล้ว เมื่อทำอย่างถูกต้อง การปั๊มท่อจะเปลี่ยนท่อธรรมดาหนึ่งท่อนให้เป็นชิ้นส่วนสำเร็จในไม่กี่วินาที

การปั๊มท่อคืออะไร?

การปั๊มท่อ (เรียกว่า tube forming หรือ tube end forming ด้วย) คือกลุ่มกระบวนการขึ้นรูปที่ขึ้นรูป ตัด และประกอบท่อโลหะโดยไม่ตัดเนื้อวัสดุออกเหมือนการกลึง แทนที่จะใช้มีดตัด ดายชุบแข็งจะกดลงบนท่อภายใต้แท่นปั๊ม — ไม่ว่าจะเป็นเครื่องขึ้นรูปท่อโดยเฉพาะ หรือแท่นปั๊มที่มีแม่พิมพ์เฉพาะ

ความแตกต่างหลักจากการปั๊มแผ่นโลหะคือรูปทรง แผ่นโลหะแบนและเป็นสองมิติก่อนขึ้นรูป ในขณะที่ท่อเป็นหน้าตัดปิดในสามมิติซึ่งสามารถยุบ โค้งงอ หรือย่นได้ภายใต้แรงตามแนวรัศมี สิ่งนี้เปลี่ยนเกือบทุกอย่างเกี่ยวกับแม่พิมพ์: จุดที่ดายสัมผัสชิ้นงาน วิธีที่วัสดุไหล และวิธีจัดการกับสปริงแบ็ก (การเด้งกลับ)

กระบวนการปั๊มท่อ

การปั๊มท่อโดยทั่วไปผสมผสานขั้นตอนการขึ้นรูปหลายขั้นตอน กระบวนการเริ่มจากท่อตรงที่รู้เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาผนัง ตัดตามความยาวที่ต้องการ จากนั้นขึ้นอยู่กับชิ้นงาน ลำดับการทำงานจะเปลี่ยนรูปท่อ:

การทำงานเหล่านี้มักทำบนแท่นปั๊มที่มีแม่พิมพ์โปรเกรสซีฟหรือหลายสถานี ดังนั้นชิ้นเดียวจึงสามารถเปลี่ยนจากท่อตรงเป็นชิ้นส่วนสำเร็จได้ในครั้งเดียว

ประเภทการปั๊มท่อที่พบบ่อย

การทำงานท่อที่ระบุบ่อยที่สุดพร้อมการใช้งานทั่วไป:

การทำงาน │ ทำอะไร │ การใช้งานทั่วไป

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

การเจาะทะลุ (รูขวาง) │ เจาะรูผ่านผนังท่อในหนึ่งมุมหรือหลายมุม │ ปุ่มยึดเซนเซอร์ รูยึด รูระบายอากาศ

การขึ้นรูปปลาย │ ขึ้นรูปปลายเปิดให้ได้เส้นผ่านศูนย์กลางและโปรไฟล์ที่กำหนด │ ข้อต่อ ตัวกันระยะ ขั้วต่อ

การบานปลาย │ ขยายปลายเป็นทรงกรวยหรือระฆัง │ การต่อสายยาง ข้อต่อท่อไอเสีย

การรัดคอ / สเวจจ์ │ ลดเส้นผ่านศูนย์กลางปลายเป็นขั้น ๆ │ ข้อต่อกดอัด บาร์บสายยาง

การพับปีก │ พับขอบออกด้านนอกที่ปลาย │ หน้าแปลน ผิวยึด

การพับขอบ / ม้วนขอบ │ ม้วนขอบท่อเพื่อความปลอดภัยและความแข็งแรง │ ด้ามจับ ขอบชิ้นส่วนโครงสร้าง

การเลือกวัสดุ

วัสดุท่อที่เหมาะสมต้องสมดุลระหว่างความสามารถในการขึ้นรูป ความแข็งแรง และความต้านทานการกัดกร่อน การปั๊มท่อส่วนใหญ่ใช้ท่อเชื่อมหรือท่อไร้ตะเข็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาผนังควบคุม:

วัสดุ │ ช่วง OD ทั่วไป │ ความหนาทั่วไป │ การใช้งานทั่วไป

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

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (DC01/SPCC) │ 6–120 มม. │ 0.5–4.0 มม. │ ท่อไอเสีย โครง ขายึด

สแตนเลส (304/316) │ 4–100 มม. │ 0.3–3.0 มม. │ การแพทย์ อาหาร ทะเล

อะลูมิเนียม (6061/6063) │ 6–80 มม. │ 0.5–3.0 มม. │ โครง เฟอร์นิเจอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ทองแดงและทองเหลือง │ 4–50 มม. │ 0.3–2.5 มม. │ ข้อต่อ ไฟฟ้า ประปา

อุณหภูมินิ่มขึ้นรูปง่ายและทนต่อการแตก อุณหภูมิแข็งยึดพิกัดความเผื่อได้แม่นยำกว่าหลังขึ้นรูป แต่มีแนวโน้มสปริงแบ็กและแตกมากกว่าที่รัศมีแคบ

การออกแบบและพิกัดความเผื่อ

กฎบางข้อทำให้ชิ้นส่วนปั๊มท่อถูกลงและน่าเชื่อถือมากขึ้น:

สำหรับกรอบที่สมบูรณ์เกี่ยวกับดาย ระดับพิกัดความเผื่อ และกฎการออกแบบ ดู[คู่มือออกแบบการปั๊มโลหะ](/th/blog/metal-stamping-design-guide)ของเรา — หลักการปั๊มแผ่นโลหะส่วนใหญ่ (ดายโปรเกรสซีฟ ระยะรูถึงขอบ ISO 2768) ใช้โดยตรงกับงานท่อ

การประยุกต์ใช้งานการปั๊มท่อ

การปั๊มท่อปรากฏทุกที่ที่ต้องต่อ เชื่อม หรือเก็บปลายท่อในปริมาณมาก:

เนื่องจากชิ้นส่วนท่อเป็นหน้าตัดปิด จึงให้ความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงเมื่อเทียบกับแผ่นโลหะพับ — นี่คือเหตุผลที่โครง ท่อไอเสีย และค้ำยันโครงสร้างมักเป็นทรงท่อ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมของกระบวนการหลัก ดู[คู่มือการผลิตแผ่นโลหะ](/th/blog/sheet-metal-fabrication-guide)ของเรา

คำถามที่พบบ่อย

การปั๊มท่อกับการปั๊มแผ่นโลหะต่างกันอย่างไร?

การปั๊มแผ่นโลหะเริ่มจากวัสดุแบนแล้วขึ้นรูปเป็น 3 มิติ ส่วนการปั๊มท่อเริ่มจากท่อหน้าตัดปิดแล้วเจาะ ขึ้นรูป บาน หรือรัดคอ ชิ้นส่วนท่อแข็งแรงกว่าต่อหน่วยน้ำหนัก แต่ต้องใช้แม่พิมพ์ที่ต่างออกไปซึ่งรองรับหน้าตัดกลมไม่ให้ยุบ

เจาะรูท่อโดยไม่ทำให้ท่อยุบได้หรือไม่?

ได้ ดายมีแกนรองหรือตัวรองรับภายในที่ค้ำผนังท่อระหว่างเจาะ ป้องกันการยุบและให้รูที่สะอาดมีเสี้ยนน้อยที่สุด

การปั๊มท่อรองรับความหนาผนังเท่าไร?

โดยทั่วไป 0.3–4.0 มม. ขึ้นอยู่กับวัสดุและเส้นผ่านศูนย์กลาง ผนังบาง (ต่ำกว่า 0.5 มม.) ต้องบานอย่างนุ่มนวลและรองรับแน่นขึ้น ผนังหนา (เกิน 4 มม.) อาจเปลี่ยนไปใช้การขึ้นรูปร้อนหรือการกลึง

การปั๊มท่อรักษาพิกัดความเผื่อเท่าไร?

มิติทั่วไปตาม ISO 2768-m เส้นผ่านศูนย์กลางปลายขึ้นรูปและตำแหน่งรูอยู่ภายใน ±0.1–0.25 มม. บนดายโปรเกรสซีฟที่ดูแลดี และแคบกว่าด้วยแม่พิมพ์พิเศษและการควบคุมกระบวนการ

การปั๊มท่อคุ้มทุนสำหรับปริมาณน้อยหรือไม่?

ต้นทุนแม่พิมพ์กระจายตามปริมาณการผลิต ดังนั้นจึงคุ้มทุนที่สุดเมื่อผลิตเกินสองสามพันชิ้น ต่ำกว่านั้น การกลึง CNC หรือการดัดอาจถูกกว่า — สอบถามวิศวกรของเราเพื่อเปรียบเทียบ

บทสรุป

การปั๊มท่อเปลี่ยนท่อธรรมดาให้เป็นชิ้นส่วนสำเร็จที่คงรูปในไม่กี่วินาที — เจาะ ขึ้นรูปปลาย บาน รัดคอ และพับปีกในรอบการปั๊มเดียว ในปริมาณมาก เอาชนะการกลึงด้วยต้นทุน เอาชนะการประกอบเชื่อมด้วยความสม่ำเสมอ และเอาชนะแผ่นโลหะพับด้วยความแข็งแรงต่อน้ำหนักสำหรับหน้าตัดปิด ระบุอุณหภูมินิ่มเพื่อความสามารถในการขึ้นรูป ออกแบบรูและรัศมีตามกฎข้างต้น และใช้ ISO 2768-m สำหรับพิกัดความเผื่อทั่วไป

MetalBizz ให้บริการปั๊มท่อหลายสถานีสำหรับเหล็ก สแตนเลส อะลูมิเนียม ทองแดง และทองเหลือง พร้อมการตรวจ DFM ในองค์กรและการสนับสนุนแม่พิมพ์ อัปโหลดไฟล์ CAD ของคุณวันนี้เพื่อรับใบเสนอราคาฟรีและคำติชม DFM ภายใน 24 ชั่วโมง

ขอใบเสนอราคา →