M&D @ วท. สมุทรสงคราม 20160701 print

Trend for Automotive Part : New Materialนอกจากน้แี ลว้ ยังมกี ารพฒั นาต่อไป เชน่ วสั ดจุ าพวก Magnesium , Thermoplastics เพม่ิ ขึน้ จาก Steel และ Aluminum

เหลก็ สองความหนา

Components manufactured using hot stamping.

Hot Stamping for High Strength Steel

Aluminum Alloyed , Plastic , Main Group Fine Blanking Die Metal of Part Single DieMetal , High Tensile Strength A Engine Progressive Die Steel Transfer Die B Chassis & Mild Steel , High Tensile Erection Hot Stamping DieStrength Steel , Light Weight Forging Die C Body Material Injection Mould Seat & Compression Mould Metal , Plastic D Extrusion MouldSteel , Rubber , Plastic , Glass Rubber & Silicone Mould Trimming Die Casting Interior Blow Mould Rotational Mould Exterior Film Blowing Mould Centrifugal CastingAuto Parts Mould & Die Rubber Tire Mould Concerning Thermoforming Mould

พฒั นาการและการเปลี่ยนแปลง เทคโนโลยีในการผลติ แม่พิมพ์ การแกะแม่พมิ พ์โดยใช้คนและเคร่ืองมือพ้นื ฐาน การปน้ั โมเดลแลว้ กัดลอกแบบตาม บน Copy Machine การ Scan หรอื Digitize จากโมเดล แล้วแปลง ข้อมูล เป็นคาส่ังเครือ่ งจกั รกล NC ( NC Machine ) CAD / CAM / CAE ( Digital Technology ) และใช้ เคร่อื งจกั รกล CNC ในการขึ้นรูปช้ินสว่ นแมพ่ ิมพ์

Step for Mould and Die Manufacturing ( Current Technology )3D CAD Design , Machining Fitting ,data of Analysis and for M&D Assembly & Parts Tryout Programming Parts CAD/CAE/CAM By CNC

Stamping Die Simulation Machining Program Analysis ( NC. Data )Process Planning Die Layout Die Design A Foam Pattern Making Line Static & Standard Components Material Order FoundryTryout Dynamic Check ( Cast iron ) Order (Steel , Tool Steel)Production Final Tryout First Machining First Machining B Tryout ( Small Machine ) ( Big Machine) Improvement ( Fixing ) Pre -Assembly Volume Hardening & StaticProduction Coating Check Tooling Tooling Fitting & Contouring C Tryout Assembly Finishing & Profiling By Spotting CNC . Machine Work-Piece Kamon Nakasuwan Material

Injection Mould Machining ProgramMould Design Mould Making Material Order Machining by CNC 3D Fitting & FinishingInspection Standard Electrode Sparking by Assembly & Data Design Making EDM Critical Point Measurement Standard Components & Accessory Order Evaluation & T1 , T2 Injection & Correction & T0 Trial InjectionFinal Correction Product Trial Improvement Kamon NakasuwanMould Finishing & Delivery

Checking Fixture Machining ProgramConceptual Checking Fixture Material Order Structuring Design Design ( steel , epoxy , Al , other )Inspection Standard CNC. Machining & Data Design (Contour , Profile , Drill , Scribe) Standard Components Small Parts Measuring & Scribing Order Making ( Marking ) Accessories AssemblingCompleting Final Inspection Correction & Data Inspecting & Certify & Calibration Improvement & Calibration Kamon Nakasuwan

การจาแนกกลมุ่ ประเภทแมพ่ มิ พ์ ตามกรรมวิธีการทางานแมพ่ มิ พ์ประเภทขึน้ รปู แม่พิมพป์ ระเภทตดั เจาะ( Forming Process ) ( Cutting Process )

Simulation การทาการวิเคราะห์ โดยการจาลองการขน้ึ รูป ( Draw / FormSimulation ) โดยใช้หลักการวเิ คราะห์เชิงวิศวกรรม ( Computer AidedEngineering ) ดว้ ย Software CAE ซง่ึ ข้อมลู จากการออกแบบต้องเป็น 3D CADData เทา่ นนั้ การกาหนดเงอ่ื นไขต่าง ๆ ต้องเป็นไปตามท่ี Software ชนิดน้นั ๆได้กาหนดไว้ ทัง้ น้ีองค์ประกอบหลักคือวัสดชุ ้นิ งาน และรปู ร่างของชนิ้ งานหรือผิวแมพ่ ิมพ์ทีจ่ ะทาการขนึ้ รูป โดยผทู้ ่จี ะทาการวเิ คราะห์ ตอ้ งมคี วามรคู้ วามเข้าใจทง้ั Software ทใ่ี ช้ และด้านแมพ่ ิมพ์เปน็ อย่างดียิ่ง ในทางตรงกนั ขา้ มหากขาดประสบการณก์ อ็ าจจะทาใหผ้ ลลพั ธท์ ี่ออกมา คลาดเคล่ือนและเกิดผลกระทบตอ่การออกแบบ และการกาหนดรายละเอยี ดต่างๆ ไดเ้ ป็นอยา่ งมาก

Forming Simulation

Die Design การออกแบบแม่พิมพ์ เปน็ การกาหนดรายละเอียดต่าง ๆ ประกอบดว้ ยโครงสร้าง ช้ินสว่ น อปุ กรณ์ตา่ ง ๆ ทั้งหมด พรอ้ มดว้ ยขนาดสว่ นต่าง ๆ ซง่ึ ขนาดและรายละเอยี ดท้งั หมดเปน็ ไปตาม Die Layout , ขนาดของชิ้นงาน และสว่ นท่ีเก่ยี วขอ้ งกบั การจับยดึ บนเครื่องจกั รทจ่ี ะนาแมพ่ ิมพ์ไปทาการผลติ โดยอ้างอิงจาก PressMachine Specification แม่พิมพ์ท่ีออกแบบดี นอกจากจะมีความม่ันคงแข็งแรง ทนต่อการใช้งานได้เปน็ ระยะเวลายาวนาน ผลิตชิน้ งานทีม่ คี ุณภาพท้งั ขนาดและรูปทรง ไดต้ ามข้อกาหนดอย่างคงเสน้ คงวา และตอ้ งสามารถซอ่ มบารุงรักษาได้ง่ายด้วย ขอ้ มลู การออกแบบในรูปของ CAD Data ทง้ั 2D & 3D และ Die Drawingจะนาไปใช้ในขน้ั ตอนการสร้างแม่พิมพ์ตอ่ ไป

2D Die Design

3D Die Design

Analysis การวเิ คราะห์ผลจากการออกแบบแม่พมิ พ์ เพ่ือหาความเหมาะสมของรปู แบบ ขนาด และวัสดอุ ุปกรณท์ งั้ ชนดิ จานวน ทกี่ าหนดและเลอื กใช้ รวมถงึการคานวณคา่ ตา่ ง ๆ กอ่ น เพอ่ื การยืนยันและสรา้ งความม่ันใจก่อนการลงมอืสร้างจรงิ เช่นความเหมาะสมของโครงสรา้ ง การทางานของอุปกรณ์ เปน็ ตน้ การทาการวิเคราะหส์ ามารถทาได้โดยการใช้ Software CAE หรือการ ใช้Software ท่อี อกแบบเฉพาะเช่นการทางานของ Progressive Die หรอื การวเิ คราะห์ Mould Flow ของ Plastic Injection Mould ( Sprue Choice ,Analyze Draft & Thickness , Shrinkage ) เปน็ ตน้

Failed Die Structure

Stamping Die Simulation Machining Program Analysis ( NC. Data )Process Planning Die Layout Die Design A Foam Pattern Making Line Static & Standard Components Material Order FoundryTryout Dynamic Check ( Cast iron ) Order (Steel , Tool Steel)Production Final Tryout First Machining First Machining B Tryout ( Small Machine ) ( Big Machine) Improvement ( Fixing ) Pre -Assembly Volume Hardening & StaticProduction Coating Check Tooling Tooling Fitting & Contouring C Tryout Assembly Finishing & Profiling By Spotting CNC . Machine Work-Piece Kamon Nakasuwan Material

Stamping Die Simulation Machining Program Analysis ( NC. Data )Process Planning Die Layout Die Design A Foam Pattern Making Line Static & Standard Components Material Order FoundryTryout Dynamic Check ( Cast iron ) Order (Steel , Tool Steel)Production Final Tryout First Machining First Machining B Tryout ( Small Machine ) ( Big Machine) Improvement ( Fixing ) Pre -Assembly Volume Hardening & StaticProduction Coating Check Tooling Tooling Fitting & Contouring C Tryout Assembly Finishing & Profiling By Spotting CNC . Machine Work-Piece Kamon Nakasuwan Material

CAD / CAM Programming

Machining Program เป็นการจัดทาโปรแกรมสง่ั การเครอื่ งจกั รกลอตั โนมัติ ( CNC. Machine )ในการแปรขน้ึ รปู วัสดุ โดยนา 3D CAD Data จากการออกแบบ แลว้ เพิ่มเตมิรายละเอยี ดและเงอ่ื นไข Machining Condition เข้าไป เป็นการสร้าง NC Dataเพ่อื ให้ไดข้ นาดและรปู รา่ งในการกัด ทั้งในลักษณะการ Face , Drilling , Boring ,Profiling , Contouring เปน็ ตน้ หรือมกั จะเรยี กข้ันตอนน้ีว่า CAM ผู้มีหน้าท่ีจดั ทาต้องมคี วามเข้าใจเกี่ยวกับCAD , Machining Condition และ Cutting Tools เปน็ อยา่ งดี หลงั จากจัดทาโปรแกรมเสร็จแลว้ สามารถ Simulate ดูการทางานกอ่ นทาการกัดชิน้ งานจรงิ บนเครอ่ื ง CNC ได้ ซ่งึ สามารถแกไ้ ขจุดบกพร่องตา่ ง ๆ ไดก้ อ่ น

Surface Modeling

CAM Simulation

Digital Engineering ปัจจบุ นั นไ้ี ด้มีการนาเทคโนโลยที ท่ี นั สมยั มาใช้ในโรงงานแม่พิมพ์ มากย่ิงขน้ึนบั ตัง้ แต่การวางแผน การวิเคราะห์ การออกแบบ การจดั ทาโปรแกรมคาส่งัเครือ่ งจักรกลอัตโนมัติ และการตรวจสอบความถูกตอ้ งของแมพ่ ิมพแ์ ละชิ้นส่วน จากแมพ่ มิ พ์ ทีร่ วมเรยี กว่า Digital Engineering ( DE ) อยใู่ นรูปของ Software ต่าง ๆประกอบดว้ ย CAD , CAE , CAM เปน็ ตน้ ( รวมไปถงึ เคร่อื งมืออปุ กรณ์ เชน่ 3DData Scanner , CMM ด้วย ) ซึง่ จะมีผลตอ่ คณุ ภาพและประสิทธิภาพ ตลอดขน้ั ตอนของกระบวนการออกแบบและสร้าง จึงทาใหเ้ พมิ่ ศกั ยภาพทั้ง QCD ในการแข่งขันเพม่ิ ขนึ้ โดยถือวา่ ไมส่ ามารถทจ่ี ะหลีกเลีย่ งไดแ้ ลว้ ในขณะน้ี แม้ต้นทนุ ดา้ นการลงทนุจะสูงก็ตาม แตผ่ ลท่อี อกมานบั ว่าค้มุ ค่าทเี ดยี ว

Foam Pattern Making แบบหล่อโลหะทจ่ี ัดทาขึ้นโดยใช้วสั ดุ Polystyrene Foam จะมีขนาดและรูปรา่ งตามรายละเอยี ดจากการออกแบบ โดยต้องเผอ่ื ขนาดการหดตวั และเผื่อเน้ือสว่ นท่ีตอ้ งมกี ารปาดผวิ ในข้นั ตอนการแปรรูป ( Machining ) กรณีทร่ี ปู ร่างของแมพ่ ิมพ์มรี ายละเอยี ดซับซ้อน จะทาการ Copy โดยใชเ้ ครอ่ื ง CNC ดว้ ยโปรแกรมท่ีจดั ทาข้ึนโดยสอดคลอ้ งกัน ทาใหเ้ ปน็ การประหยดั เนือ้ วสั ดุจากการหลอ่ และลดค่าใชจ้ า่ ยในขน้ั ตอนการ Machining ลงได้มาก แบบหลอ่ ดังกล่าวเรยี กว่า FMC หรือ Full Mould Casting ปัจจบุ นั นีเ้ ริ่มทาFMC โดยใช้ CNC กัดจากเน้อื โฟมเตม็ แผน่ แล้วนามาประกอบกนั แทนการตดั ชน้ิ ส่วนเล็กด้วยมือแลว้ ทากาวตดิ กนั ซง่ึ เทคนิควธิ ีการใหม่ทาใหไ้ ดค้ ุณภาพของงานท่ดี ีกว่าสว่ นตน้ ทุนจะคดิ จาก Man-Hour , Machine-Hour และค่าวสั ดุ

Foam Pattern Contouring

Casting การหลอ่ โลหะ ตามขนาดและรปู รา่ งของแบบหล่อโฟม ( FMC : FullMould Casting ) ดาเนนิ การโดยโรงหลอ่ โลหะ ผสู้ ง่ แบบหลอ่ ตอ้ งกาหนดหรือระบชุ นิดของเหลก็ หลอ่ ตามทไี่ ดอ้ อกแบบช้นิ สว่ นไว้ ซ่ึงอาจจะเปน็ FC 300กรณที ่ีเปน็ โครงสรา้ งโดยทวั่ ไปของแม่พิมพ์ หรือเปน็ FCD 500 , FCD 550 ,GM 241 กรณที ่เี ปน็ ชนิ้ สว่ นทต่ี อ้ งการใหร้ ับแรงไดม้ ากขน้ึ หรอื ตอ้ งการชุบผวิ แข็งแบบเปลวไฟ หรอื อาจจะเปน็ ICD-5 ในการทาเป็น Inserts คมตดั กข็ ้นึ อยู่กบัความต้องการทผ่ี ้อู อกแบบได้กาหนดไว้ ด้านราคาจะแตกตา่ งกนั ข้ึนอยูก่ ับเกรดคุณภาพที่กาหนด

Foundry Process

FC300 : Cast Iron

ICD5 : Cast Iron

Mould & Die Material การสงั่ ซอื้ เหลก็ กลา้ ( Steel ) และเหลก็ กลา้ เครือ่ งมอื ( Tool Steel ) วัสดุย่อย ตามที่ระบุ Grade , Shape , Size รายการตา่ ง ๆ สาหรบั ทาช้นิ ส่วนทวั่ ไปและชิ้นส่วนคมตดั จะสั่งซอ้ื ตามขนาดที่ระบุไว้ในรายการประกอบแบบ ( Part List )ซง่ึ อาจจะเปน็ ผวิ ดิบหรือ Finished Plate กไ็ ด้ ทง้ั นกี้ ารเผอื่ ขนาดต้องเหมาะสม เช่นการเผอ่ื ขนาดในการปาดผิวกรณเี ป็นผวิ ดิบ ตา่ งจาก Finished Plate ทผ่ี ่านการตกแต่งขนาดมาแล้ว รวมถึงวสั ดอุ ่ืน ๆ ทีใ่ ชใ้ นการจดั ทาชิ้นสว่ นของแมพ่ ิมพ์ ( เช่นเหลก็ แผน่ เพือ่ ทา Scrap Chute , Scrap Box และเหล็กเพลา เป็นต้น )

Steel : SS400 ( Finished Size )

Standard Component ชนิ ้ สว่ นและอปุ กรณ์มาตรฐาน สว่ นใหญ่จะเน้นเป็นชนิ ้ สว่ นท่ีเกิดการชารุดสกึ หรอจากการใช้งานได้งา่ ย หรืออาจจะเป็นชนิ ้ สว่ นของระบบตา่ ง ๆ ในแม่พิมพ์เชน่ ระบบนิวแมตกิ ( Pneumatic ) , ระบบเซน็ เซอร์ ( Sensor ) , ระบบสง่ กาลงัและระบบอ่ืน ๆ เชน่ ระบบ Safety , ระบบ Foolproof เป็ นต้น การสง่ั ซอื ้ สามารถทาได้โดยอ้างองิ จากคมู่ ือมาตรฐาน ท่ีผ้ผู ลติ และจาหนา่ ยได้จดั พมิ พ์ไว้ เพื่อให้ทางผ้อู อกแบบใช้อ้างองิ ในการออกแบบและกาหนดเลือกใช้เชน่ เดียวกนั ระดบั คณุ ภาพมีทงั้ การนาเข้าจากตา่ งประเทศ และผลิตในประเทศระดบั คณุ ภาพและราคาย่อมมีความแตกตา่ งกนั การกาหนดและเลือกใช้ของผ้อู อกแบบ โดยยดึ ถือตามที่ได้ตกลงกนั ไว้ตงั้ แตข่ นั้ ตอนการเสนอราคา

Standard Components

Standard Components

Stamping Die Simulation Machining Program Analysis ( NC. Data )Process Planning Die Layout Die Design A Foam Pattern Making Line Static & Standard Components Material Order FoundryTryout Dynamic Check ( Cast iron ) Order (Steel , Tool Steel)Production Final Tryout First Machining First Machining B Tryout ( Small Machine ) ( Big Machine) Improvement ( Fixing ) Pre -Assembly Volume Hardening & StaticProduction Coating Check Tooling Tooling Fitting & Contouring C Tryout Assembly Finishing & Profiling By Spotting CNC . Machine Work-Piece Kamon Nakasuwan Material

First Machining ( Small Machine ) นาวสั ดทุ ี่จะทาเป็นชิน้ สว่ นยอ่ ยของแมพ่ ิมพ์ ไปผา่ นกระบวนการแปรขนึ ้ รูป โดยเคร่ืองจกั รกลเลก็ เพื่อให้เกิดรายละเอยี ดตา่ ง ๆทงั ้ ขนาดและรูปทรง ตามแบบงาน ( Drawing ) โดยการกลงึ กดัเจาะ เจียรนยั ทาเกลยี วหรือรีมเมอร์ เป็นต้น รายละเอียดทงั้ หมดที่ทาการแปรขนึ ้ รูป จะต้องสอดคล้องกบั ขนั้ ตอนการปรับประกอบหรือการดาเนินการในขนั้ ตอนตอ่ ไป

First Machining ( Large/Big Machine ) การเรม่ิ ตน้ แปรข้นึ รปู วัสดุหลัก ( Major Components ) เช่นเหลก็ หลอ่ หรอืเหล็กแผน่ หนา ( SS400 , S50C ) โดยการปาดผวิ ตดั เจาะ ( Face , Bore , Drill ,Tap , Ream ) เป็นรายละเอียดตามแบบงาน เน้นความถูกต้องแมน่ ยาเกีย่ วกับขนาดตาแหนง่ ผิว ความฉาก ความขนาน เพื่อเตรยี มทาการประกอบชิ้นสว่ นยอ่ ยและอุปกรณม์ าตรฐานเข้าดว้ ยกนั เครื่องจกั รกลทใ่ี ช้อาจจะเปน็ CNC Machine หรือ Conventional Type กไ็ ด้( บางคร้งั อาจจะเลอื กใชเ้ พ่ือให้เหมาะสมได้ กจ็ ะสามารถประหยัดต้นทุน )

Large CNC Machine for M&D

First Machining

First Machining

First Machining : CNC. 5 Faces

Pre-assembly การประกอบชิน้ สว่ นย่อยและอปุ กรณ์ เขา้ กบั ช้นิ ส่วนหลัก ( MajorComponents ) เป็นการปรับประกอบ อาจจะต้องมกี ารปรับแตง่ มีการใช้Small Machine ( Milling , Drilling , Grinding ) เพอ่ื ปาดแตง่ ผิว เจาะรู ทาเกลียว หรอื รมี เมอร์ เป็นตน้ การประกอบโดยการจับยึดโดยสกรแู ละ Pin เพือ่รอทาการ Machine ร่วมกนั ดงั ตัวอยา่ งเช่น แม่พมิ พ์ข้ึนรปู ประเภท Draw Dieทต่ี ้องการทาการ Copy ดา้ น Lower Die รว่ มกนั ระหว่าง Punch & BlankHolder จาเป็นตอ้ งประกอบกนั ก่อนทจ่ี ะทาการ Copy เป็นตน้ การประกอบยอ่ ยดงั กล่าวนี้เป็นการประกอบชน้ิ ส่วนทส่ี าคญั และจาเป็น โดยสอดคลอ้ งกับขัน้ ตอนระหว่างดาเนินการกอ่ นเทา่ นน้ั

Pre-assembly

Contouring & Profiling การแปรข้ึนรูปช้ินสว่ นแมพ่ ิมพ์ โดยเครอ่ื งจกั รกล CNC ท่ีใชโ้ ปรแกรม คาสัง่( Machining Program ) ที่จดั ทาขนึ้ ในข้นั ตอน CAM เป็นการกัด ทงั้ แบบContouring & Profiling อาจจะบนชน้ิ ส่วนเดย่ี ว หรือชนิ้ สว่ นทีผ่ ่านการประกอบย่อย ( Pre-assembly ) มาแลว้ ก็ได้ ตามแต่กรณี ท้ังนีร้ วมถึงการตัดช้ินงานดว้ ย W-EDM (Wire-cut Machine) และการSpark ชิน้ สว่ นโดยเครอื่ ง EDM ดว้ ย การ Machine แปรข้นึ รปู ดงั กลา่ วไมส่ ามารถทาให้เสร็จในคราวเดียวได้ระหว่างขน้ั ตอนการสร้างแม่พิมพ์ จะตอ้ งมีการแกไ้ ขหรือทาซา้ รวมถงึ การเพิม่ เติมรายละเอียดท่ไี ม่อาจจะทาได้พร้อมกันตั้งแต่แรก ดังนน้ั จึงต้องเผอื่ ช่ัวโมงเคร่ืองจักร ในสว่ นดงั กลา่ วดว้ ย

Rough Contouring

Finished Contouring

M&D Part Machining Operations CAD / CAM Programming Contouring3D CAD Data Rough Cut Machining Time of Parts Medium Cut ( CNC Copying by ( Semi Finishing ) Program ) Finishing Profiling

Electrical Discharge Machine ( EDM )