沖壓加工在現代工業大量生產中扮演著相當重要的角色，而下料加工
(Blanking)乃是沖壓加工中最基本的加工方法，亦是本文所要探討的主題
。關於下料加工，已有不少的學者從事過此一方面的研究，在理論解析方
面，Ghosh、Raghuram及Popat曾於1985年提出平面應變下料過程之金屬變
形模型，根據其模型，求得最佳沖頭─沖模間隙和其他參數（材料延性、
厚度）之關係，並推得沖頭侵入率及所需之下料能量、剪斷負荷。除此，
大部分之文獻均採用實驗或半實驗之方式來探討下料過程。1967年
Slater和Johnson 研究溫度、速度及應變率對下料時所需負荷及能量之影
響。1970年Balendra及Travis探討鋼材在靜態及動態下料時，材料硬度對
下料能量、沖頭侵入率、剪斷負荷等之影響。1989年Jana和Ong 研究在高
速及低速下料時，沖頭─沖模間隙以及材料硬度對料片表面品質之影響。
同年，Ong及Chan 亦研究在高速及低速下料時之料片表面品質、尺寸精度
、所需負荷及能量。自1960年代起，由於計算機的進步，使得一些複雜之
工程問題能夠以數值解析之方法分析，特別是有限元素法，於近年來在各
領域均被廣泛的應用。1989年Popat、Ghosh和Kishore 等學者即利用有限
元素法來模擬二維、平面應變下之下料過程，分析材料加工硬化率、破壞
應變、材料厚度、沖頭─沖模間隙等各參數之關係，並決定其最佳沖頭─
沖模間隙之值。本文將利用有限元素分析軟體ABAQUS來模擬、分析軸對稱
之下料過程。一般對於下料之材料支持方法有自由支持、固定支持、附承
壓沖頭之自由支持以及附承壓沖頭之固定支持等四種。本文之目的乃針對
此四種材料支持方法對下料加工中各參數之影響作一探討，所探討的參數
有材料厚度、沖頭─沖模面壓、剪斷負荷、抗剪強度、沖頭侵入率、沖頭
─沖模間隙、壓料板及反壓板彈簧常數、材料末端位移量以及料片彎曲深
度等。此外，亦對各種材料支持方法所需之最佳沖頭─沖模間隙做了探討
。經由本文的分析，可以了解各種材料支持方法所具有之特點，而能夠針
對各種需求，選擇出適當之材料支持方法。本文中利用有限元素法分析所
得之結果，部分經與其他文獻作一比較，證實了本文所用之有限元素模型
在下料加工分析上之可行性。